KR101589806B1 - Hot gas bypass type thermo-hygrostat - Google Patents
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Abstract
본 발명은 핫가스 바이패스 타입을 이용하여 압축기의 연속용량제어를 수행하여 항온항습기 내부의 온도, 습도의 제어가 정밀하게 수행할 수 있는 핫가스 바이패스타입 항온항습기에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 히트펌프를 이용한 핫가스 바이패스 타입 항온항습기는, 냉매를 이용하여 실내의 온도를 조절하기 위한 압축기, 응축기, 증발기, 어큐뮬레이터, 핫가스 바이패스 라인을 포함하여 이루어진 항온항습기에 있어서,
상기 핫가스 바이패스 라인은 응축기의 입구에서 분기되어 증발기의 입구로 연결되되, 증발기 측의 자동온도팽창밸브의 입구에 접속되며, 응축기에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A에 인입된 후 자동온도팽창밸브의 출구 측에 접속되고,
항온항습기의 케이스 내부에 설치된 증발기는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스가 설치되며, 수용케이스는 드레인 배관에 의해서 응축수를 가습기로 공급하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hot gas bypass type thermo-hygrostat, which can precisely control temperature and humidity inside a thermo-hygrostat by controlling the continuous capacity of the compressor using a hot gas bypass type.
A hot gas bypass type constant temperature and humidity air conditioner using a heat pump according to an embodiment of the present invention includes a compressor, a condenser, an evaporator, an accumulator, and a hot gas bypass line for controlling a room temperature using a refrigerant, As a result,
The hot gas bypass line is branched at the inlet of the condenser and connected to the inlet of the evaporator, and is connected to the inlet of the automatic temperature expansion valve at the evaporator side. The pipe introduced from the condenser is drawn into the solenoid valve A, And is connected to the outlet side of the heat-
The evaporator installed in the case of the thermo-hygrostat is located at an upper portion of the evaporator, and a condenser water is dropped on the evaporator side to fall down and a condenser case for receiving the condensed condensed water is installed. The condenser water is supplied to the condenser case by a drain pipe .
Description
본 발명은 핫가스 바이패스 타입 항온항습기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핫가스 바이패스 타입을 이용하여 압축기의 연속용량제어를 수행하여 항온항습기 내부의 온도, 습도의 제어가 정밀하게 수행할 수 있는 핫가스 바이패스타입 항온항습기에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot gas bypass type constant temperature and humidity device, and more particularly, to a hot gas bypass type constant temperature and humidity device capable of precisely controlling temperature and humidity inside a thermo-hygrostat by performing continuous capacity control of a compressor using a hot gas bypass type A hot gas bypass type constant temperature and humidity device.
항온항습기는 온도와 습도를 일정하게 유지하는 공기조화장치로서, 항온항습기의 용도로는 제품공정 또는 실험을 위한 열환경 조성, 식물의 열환경 조절, 온습도에 민감한 제품의 저장을 위한 온,습도제어 등에 적용된다.The thermo-hygrostat is an air conditioner that keeps the temperature and humidity constant. The thermo-hygrostat can be used for creating the thermal environment for the product process or experiment, for regulating the thermal environment of the plant, for temperature and humidity control .
이러한 항온항습기는 공조장치를 운전하게 되면 공기가 실내기를 거치는 동안 온도가 떨어지게 되고, 이때 공기 중의 수분이 응축되어 공기 중의 절대습도가 낮아지고 실내기를 막 나온 공기는 온도가 조금 올라가게 되어 상대습도도 낮아져 공기가 건조해진다.When the air conditioner is operated, the temperature drops while the air passes through the indoor unit. In this case, the moisture in the air condenses and the absolute humidity of the air is lowered. The air becomes low and dries.
이는 다시 공조장치의 가습기를 수시로 운전해야 하므로 많은 동력이 필요하게 되는 문제점이 발생하였다.This causes a problem that a large amount of power is required because the humidifier of the air conditioner must be operated from time to time.
또한, 항온항습기에 적용되는 공조장치는 단순히 설정온도에 따라 온/오프 제어를 통한 용량제어를 수행함에 따라 공조장치의 압축기가 정지하거나, 제상운전을 할 경우 온도 및 습도를 제어할 수 없는 문제점이 발생하였다.
Also, since the air conditioner applied to the thermo-hygrostat simply performs the capacity control through the on / off control according to the set temperature, there is a problem that the compressor of the air conditioner is stopped or the temperature and humidity can not be controlled in the defrosting operation Respectively.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공조장치를 비례-적분-미분 제어기(이하 "PID 제어기"라 한다)를 이용하여 압축기의 회전속도를 정밀제어하고, 증발기로 이동하는 냉매의 유량을 제어하여 온도 및 습도를 정밀하게 제어하도록 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner that precisely controls the rotational speed of a compressor by using a proportional-integral-derivative controller (hereinafter referred to as "PID controller"), So that temperature and humidity can be precisely controlled.
또한, 본 발명은 증발기에서 배출되는 응축수를 가습기에 투입하여 재이용할 수 있도록 한다.
In addition, the present invention allows the condensed water discharged from the evaporator to be introduced into a humidifier for reuse.
본 발명의 일면에 따른 히트펌프를 이용한 핫가스 바이패스 타입 항온항습기는, 냉매를 이용하여 실내의 온도를 조절하기 위한 압축기, 응축기, 증발기, 어큐뮬레이터, 핫가스 바이패스 라인을 포함하여 이루어진 항온항습기에 있어서,A hot gas bypass type constant temperature and humidity air conditioner using a heat pump according to an embodiment of the present invention includes a compressor, a condenser, an evaporator, an accumulator, and a hot gas bypass line for controlling a room temperature using a refrigerant, As a result,
상기 핫가스 바이패스 라인은 응축기의 입구에서 분기되어 증발기의 입구로 연결되되, 증발기 측의 자동온도팽창밸브의 입구에 접속되며, 응축기에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A에 인입된 후 자동온도팽창밸브의 출구 측에 접속되고,The hot gas bypass line is branched at the inlet of the condenser and connected to the inlet of the evaporator, and is connected to the inlet of the automatic temperature expansion valve at the evaporator side. The pipe introduced from the condenser is drawn into the solenoid valve A, And is connected to the outlet side of the heat-
항온항습기의 케이스 내부에 설치된 증발기는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스가 설치되며, 수용케이스는 드레인 배관에 의해서 응축수를 가습기로 공급하는 것을 특징으로 한다.The evaporator installed in the case of the thermo-hygrostat is located at the upper part, and the condensed water is dropped on the evaporator side to fall down, and a housing case for housing the dropped condensed water is installed. The housing case is provided with a drain pipe for supplying the condensed water to the humidifier .
또한, 본 발명은 핫가스 바이패스밸브들 사이에는 열교환기가 더 설치된 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is characterized in that a heat exchanger is further provided between the hot gas bypass valves.
본 발명은 응축기를 통해 이동되는 냉매는 그 배관상에 솔레노이드밸브들이 설치되어 정교한 냉매이 이동을 제어하고, 제어된 냉매는 자동온도팽창밸브로 인입하여 증발기를 통과한 후 다시 어큐뮬레이터로 이동한 후 압축기로 인입되어 순환되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the refrigerant moved through the condenser is provided with solenoid valves on its piping to control precise movement of the refrigerant. The controlled refrigerant is drawn into the automatic temperature expansion valve, passes through the evaporator, and then moves to the accumulator. And is introduced and circulated.
본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.
Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description given hereinafter and the detailed description and the examples that illustrate the preferred embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention.
본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기에 의하면 정밀한 압축기의 속도제어와 습도조절용 냉각수를 응축수로 사용하여 온도 및 습도의 조절이 매우 우수하고, 에너지를 효과적으로 절약할 수 있다.
According to the hot gas bypass type constant temperature / humidity unit according to the present invention, the temperature and humidity can be controlled very effectively by using the cooling water for controlling the speed of the precise compressor and the humidity control for the condensed water, and energy can be saved effectively.
도 1의 본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기의 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 항온항습기의 설치상태도이다.1 is a schematic diagram of a hot gas bypass type constant temperature and humidity air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing the installation state of the thermo-hygrostat according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, functionally identical or similar portions are given the same reference numerals throughout the drawings.
도 1의 본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기의 계통도이고, 도 2는 본 발명에 따른 항온항습기의 설치상태도이다.1 is a schematic view of a hot gas bypass type constant temperature and humidity air conditioner according to the present invention, and FIG. 2 is an installation state diagram of the constant temperature air and humidity device according to the present invention.
먼저, 본 발명은 초기 구동시 압축기(10)에서 토출된 냉매가 순환되는 시간이 길어지면 압축기(10) 흡입부의 압력이 급격히 낮아지게 되고, 이로 인하여 압축기(10) 내부에는 오일 포밍현상이 발생하거나 압축기(10) 운전 가능범위 밖에서 운전되어 압축기(10)의 신뢰성이 저하되므로 압축기(10)에서 토출된 냉매의 일부를 증발기(30)의 입구로 우회하여 압축기(10)와 증발기(30) 사이의 부하 균형을 맞추는 핫 가스 바이패스 타입을 적용하여 압축기(10)에서 연속용량제어를 수행한다.First, according to the present invention, when the time period during which the refrigerant discharged from the
구체적으로, 본 발명은 전술한 바와 같이 핫가스 바이패스 타입으로 증발기(30)의 냉각능력을 조절할 수 있으며, 기존 압축기의 온/오프 제어시 변동부하에 대응 미흡과 소비전력 증대, 기동시 정밀 온도제어가 불가능한 것을 해결한 것으로 PID 제어기를 통해 압축기(10)의 회전수를 제어하여 냉매의 유량을 조절할 수 있다.Specifically, the present invention can control the cooling capacity of the
이를 위한 본 발명은 압축기(10), 응축기(20), 증발기(30), 어큐뮬레이터(40)를 기본적 구성으로 하며, 핫가스 바이패스 라인(H)은 응축기(30)의 입구에서 분기되어 증발기(30)의 입구로 연결되어 있다.The hot gas bypass line H branches off from the inlet of the
본 발명에 적용되는 압축기(10), 응축기(20), 증발기(30), 어큐뮬레이터(40)는 냉매의 이동을 통해 통상적인 그 본연의 작동을 수행하고, 더 이상 설명을 하지 않는다.The
핫가스 바이패스 라인(H) 상으로는 미세한 스텝까지 개도되는 핫가스 바이패스밸브(HV1)(HV2)가 설치되어 있다.On the hot gas bypass line H, there is provided a hot gas bypass valve HV1 (HV2) which is opened up to a fine step.
또한, 상기 핫가스 바이패스밸브(HV1)(HV2) 사이로는 열교환기(50)가 설치되어 있어 통과하는 냉매는 응축기(20)를 통과하지 않아 우회되는 양 많큼 압축기(10)의 부하는 감소한다.A
이러한 핫가스 바이패스 라인(H)은 자동온도팽창밸브(60)의 입구에 접속되며, 후술하는 응축기(20)에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A(70)에 인입된 후 자동온도팽창밸브(60)의 출구 측에 접속된다.The hot gas bypass line H is connected to the inlet of the automatic
솔레노이드밸브A(70)에 의해서 핫가스를 바이패스시키는 필요량은 당연용량(냉동톤)의 감소비율과 저부하가 되었을 때의 고압압력과 저압압력의 차압에 의하여 결정된다.The required amount of bypassing the hot gas by the solenoid valve A (70) is determined by the reduction ratio of the nominal capacity (freezing tone) and the pressure difference between the high pressure and the low pressure when the load is low.
즉, 솔레노이드밸브A(70)는 속도가 제어되는 압축기(10)의 토출압력에 따라 그 개도 정도가 결정되므로 이 둘이 연동되어 증발기(30)로 냉매를 이동시켜 냉각을 수행하게 되어 더욱 정밀한 온도 및 습도의 제어를 수행하게 된다.That is, since the opening degree of the
다시, 일반적으로 응축기(20)를 통해 이동되는 냉매는 그 배관상에 솔레노이드밸브들(SV1, SV2)이 설치되어 정교한 냉매이 이동을 제어하게 되고, 이는 자동온도팽창밸브(60)로 인입하여 증발기(30)를 통과한 후 다시 어큐뮬레이터(40)로 이동한 후 압축기(10)로 인입되어 순환된다.Again, the refrigerant, which is generally moved through the
한편, 본 발명은 증발기(30)에서 항온항습기를 작동하는 경우 그 증발기(30) 표면에 응축수가 발생하게 된다.On the other hand, when the thermo-hygrostat is operated in the evaporator (30), condensed water is generated on the surface of the evaporator (30).
본 발명은 이러한 응축수를 실외로 배출시키지 않고 이를 재이용하게 된다.The present invention reuses the condensed water without discharging the condensed water outdoors.
즉, 증발기(30)에서 배출되는 응축수는 응축수 유입배관(80)을 통해 도 2에 도시된 가습기(100)에 공급되어 가습시 필요한 물을 자체적으로 충당할 수 있다.That is, the condensed water discharged from the
다시, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기는 일예로서 상, 하향식 토출방식이 적용되어 있으며, 증발기(30), 가습기(100), 송풍기(110) 등은 케이스 내부에 설치되어 있다.2, the hot gas bypass type thermo-hygrostat according to the present invention includes an
증발기(30)는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기(30) 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스(120)가 설치되어 있다.The
수용케이스(120)는 드레인 배관(130)에 의해서 응축수를 가습기(100)로 공급하게 된다.The housing case 120 supplies the condensed water to the
이러한 가습기(100)로는 외부에 설치된 가습기급수관(140)에 의해서 응축수의 보충을 위해 단속적으로 냉각수를 공급하게 된다.The
따라서, 본 발명은 정밀한 압축기(10)의 속도제어와 습도조절용 냉각수를 응축수로 사용하여 온도 및 습도의 조절이 매우 우수하고, 에너지를 효과적으로 절약할 수 있다.Accordingly, the present invention uses the cooling water for controlling the speed of the
본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.
The present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments are merely examples in all respects, and should not be construed restrictively. The scope of the present invention is indicated by the appended claims, and the present invention is not restricted by the specification. Modifications and variations falling within the scope of the appended claims all fall within the scope of the present invention.
10: 압축기 20: 응축기
30: 증발기 40: 어큐뮬레이터
100: 가습기 140: 가습기급수관10: compressor 20: condenser
30: Evaporator 40: Accumulator
100: humidifier 140: humidifier water supply pipe
Claims (3)
상기 핫가스 바이패스 라인은 응축기의 입구에서 분기되어 증발기의 입구로 연결되되, 증발기 측의 자동온도팽창밸브의 입구에 접속되며, 응축기에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A에 인입된 후 자동온도팽창밸브의 출구 측에 접속되고,
항온항습기의 케이스 내부에 설치된 증발기는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스가 설치되며, 수용케이스는 드레인 배관에 의해서 응축수를 가습기로 공급하는 것을 특징으로 하되,
상기 핫가스 바이패스 라인 상으로는 미세한 스텝까지 개도되는 핫가스 바이패스밸브가 설치되어 있으며, 상기 핫가스 바이패스밸브 사이로는 열교환기가 설치되어 있고,
상기 응축기를 통해 이동되는 냉매는 그 배관상에 솔레노이드밸브들이 설치되어 정교한 냉매의 이동을 제어하고, 제어된 냉매는 자동온도팽창밸브로 인입하여 증발기를 통과한 후 다시 어큐뮬레이터로 이동한 후 압축기로 인입되어 순환되는 것을 특징으로 하는 핫가스 바이패스 타입 항온항습기.
1. A constant temperature and humidity air conditioner comprising a compressor, a condenser, an evaporator, an accumulator, and a hot gas bypass line for controlling a temperature of a room using a refrigerant,
The hot gas bypass line is branched at the inlet of the condenser and connected to the inlet of the evaporator, and is connected to the inlet of the automatic temperature expansion valve at the evaporator side. The pipe introduced from the condenser is drawn into the solenoid valve A, And is connected to the outlet side of the heat-
The evaporator installed in the case of the thermo-hygrostat is located at an upper portion of the evaporator, and a condenser water is dropped on the evaporator side to fall down and a condenser case for receiving the condensed condensed water is installed. The condenser water is supplied to the condenser case by a drain pipe , ≪ / RTI >
Wherein a hot gas bypass valve is provided on the hot gas bypass line up to a fine step, a heat exchanger is provided between the hot gas bypass valves,
The refrigerant flowing through the condenser is provided with solenoid valves on its piping to control the movement of the refrigerant precisely. The controlled refrigerant is drawn into the automatic temperature expansion valve, passes through the evaporator, is moved to the accumulator, And the heat exchanger is circulated.
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