KR101599298B1 - Renewable energy air handling unit - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 의하면, 신재생 공조기는, 일측에 형성된 환기구 및 타측에 형성된 급기구, 상기 환기구 및 상기 급기구와 연통되는 내부공간을 가지는 함체; 상기 내부공간에 설치되어 상기 내부공간을 상기 환기구와 연통되는 흡기공간과 상기 급기구와 연통되는 급기공간으로 구획하며, 상기 흡기공간과 상기 급기공간을 연통하는 연통구를 가지는 제1 격벽; 상기 급기공간을 제1 및 제2 급기공간으로 구획하며, 상기 제2 급기공간은 상기 급기구와 연통되는 제2 격벽; 상기 흡기공간에 설치되어 배출구가 상기 연통구에 연결되며, 상기 배기구를 통해 흡입한 공기를 상기 연통구를 통해 상기 급기공간에 배출하는 흡기팬; 상기 제2 급기공간에 설치되어 배출구가 상기 급기구에 연결되며, 상기 제2 급기공간 내의 공기를 상기 급기구를 통해 배출하는 급기팬; 그리고 상기 함체에 형성되어 상기 제1 급기공간과 연통되는 배기구 및 상기 제2 급기공간과 연통되는 외기구 상에 설치되며, 열교환미디어 및 상기 열교환미디어가 실장되는 지지프레임을 구비하고 회전에 의해 상기 열교환미디어를 상기 배기구측 및 상기 외기구측에 교대로 배치하는 열교환유닛을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the renewable air conditioner includes: a housing having a ventilation hole formed at one side and a feed mechanism formed at the other side, an air space communicating with the ventilation hole and the air supply mechanism; A first diaphragm installed in the inner space and partitioning the inner space into an intake space communicated with the ventilation hole and an air supply space communicated with the air supply unit and having a communication hole communicating the intake space and the air supply space; Wherein the air supply space is divided into first and second air supply spaces, the second air supply space includes a second partition wall communicating with the air supply unit; An intake fan installed in the intake space and having an exhaust port connected to the communication port and discharging the air sucked through the exhaust port to the air supply space through the communication port; An air supply fan installed in the second air supply space and having an outlet connected to the air supply unit and discharging air in the second air supply space through the air supply unit; And a support frame formed on the housing to communicate with the first air supply space and an outer mechanism communicating with the second air supply space and having a heat exchange medium and a support frame on which the heat exchange medium is mounted, And a heat exchange unit for alternately arranging the media on the side of the exhaust port and the side of the external mechanism.
Description
본 발명은 신재생 공조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환유닛의 작동에 의해 배출되는 공기와 유입되는 공기 사이에 열교환이 가능한 신재생 공조기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a new and improved air conditioner, and more particularly, to a new and renewable air conditioner capable of exchanging heat between air to be discharged by operation of a heat exchange unit and air to be introduced.
일반적으로, 공조기(air conditioner)는 일정한 공간을 사람이 활동하기에 알맞은 온도·습도·기류(氣流) 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하기 위해 사용되는 기기를 말한다.
In general, an air conditioner refers to a device used to adjust a certain space to a temperature, humidity, airflow distribution suitable for a person to operate, and to remove dust and the like in the air at the same time.
보통, 사람이 쾌적하게 느끼는 실내온도는 감각에 의한 것이므로 사람에 따라 다를 수 있으나, 여름철의 경우 외기(外氣)와 기온차가 5∼6℃ 정도, 실내온도 25~29℃, 습도 60~70%가 적당하며, 겨울철에는 실내온도 18∼21℃, 습도 55∼70% 정도가 가장 적정하다고 알려져 있다. 이때, 공기조화기에서 이러한 온도를 제어하는 원리는 냉동기·냉장고에서 처럼 액체가 증발할 때 주위에서 열을 빼앗는 증발열을 이용한 것이다.
Usually, the room temperature that a person feels comfortable is sensible, so it may be different depending on the person. However, in summer, the outside temperature and the temperature difference are about 5 to 6 ° C, the room temperature is 25 to 29 ° C and the humidity is 60 to 70% , And in winter, it is known that the room temperature is about 18 to 21 ° C and the humidity is about 55 to 70%. At this time, the principle of controlling the temperature in the air conditioner is the evaporation heat which takes heat away from the surroundings when the liquid evaporates as in a refrigerator or a refrigerator.
이러한 공기조화기의 형식에는 가정에서 사용하는 소형으로부터 건물에 사용되는 대형에 이르기까지 다양한데, 대형의 특수형 공기조화기는 주요 장치를 중앙에 놓고 그 곳에서 덕트(duct)로 각 실내의 냉 ·난방을 하는 중앙집중식이 주종을 이룬다.
These types of air conditioners range from compacts used in the home to those used in buildings. Large-sized special-type air conditioners have a central unit in the center, where ducts are used to cool and heat each room. The centralized system is centralized.
즉, 실내의 공기(RA)는 환기구를 통해 흡기된 후 외부로 배출되며, 외부의 공기(OA)는 흡기된 후 필터를 통과하면서 이물질이 여과되고 냉각코일 또는 가열코일을 통과하면서 적당한 온도로 냉각 또는 가열된 후 실내에 공급된다. 그러나, 기존 공조기는 실내의 데워진 공기를 배출하고 외부의 차가운 공기를 가열하므로, 많은 에너지의 손실을 가져온다.That is, the air (RA) in the room is sucked through the ventilator and then exhausted to the outside, and the outside air (OA) is sucked and passed through the filter to filter the foreign substances. Or heated and then supplied to the room. However, the existing air conditioner discharges the heated air in the room and heats the external cold air, resulting in a lot of energy loss.
본 발명의 목적은 외부로 배출되는 공기로부터 에너지를 회수하고 회수된 에너지를 통해 외부의 공기를 가열할 수 있는 신재생 공조기를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a renewable air conditioner capable of recovering energy from air discharged to the outside and heating external air through recovered energy.
본 발명의 다른 목적은 신재생 공조기의 높이를 최소화하여 시공 및 유지보수가 용이한 신재생 공조기를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a new and improved air conditioner that minimizes the height of the new and renewable air conditioner and is easy to install and maintain.
본 발명의 또 다른 목적은 열교환미디어의 교환시기를 쉽게 파악할 수 있는 신재생 공조기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a new and improved air conditioner which can easily grasp the replacement time of the heat exchange medium.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 신재생 공조기는, 일측에 형성된 환기구 및 타측에 형성된 급기구, 상기 환기구 및 상기 급기구와 연통되는 내부공간을 가지는 함체; 상기 내부공간에 설치되어 상기 내부공간을 상기 환기구와 연통되는 흡기공간과 상기 급기구와 연통되는 급기공간으로 구획하며, 상기 흡기공간과 상기 급기공간을 연통하는 연통구를 가지는 제1 격벽; 상기 급기공간을 제1 및 제2 급기공간으로 구획하며, 상기 제2 급기공간은 상기 급기구와 연통되는 제2 격벽; 상기 흡기공간에 설치되어 배출구가 상기 연통구에 연결되며, 상기 환기구를 통해 흡입한 공기를 상기 연통구를 통해 상기 급기공간에 배출하는 흡기팬; 상기 제2 급기공간에 설치되어 배출구가 상기 급기구에 연결되며, 상기 제2 급기공간 내의 공기를 상기 급기구를 통해 배출하는 급기팬; 그리고 상기 제1 및 제2 격벽이 연결되는 상기 함체의 측벽에 형성되어 상기 제2 격벽을 기준으로 양측에 배치된 상태에서 상기 제1 급기공간 및 상기 제2 급기공간과 각각 연통되는 배기구 및 외기구 상에 각각 설치되며, 열교환미디어 및 상기 열교환미디어가 탈착가능하도록 실장되는 지지프레임을 구비하고 회전에 의해 상기 열교환미디어를 상기 배기구측 및 상기 외기구측에 교대로 배치하는 열교환유닛을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the renewable air conditioner includes: a housing having a ventilation hole formed at one side and a feed mechanism formed at the other side, an air space communicating with the ventilation hole and the air supply mechanism; A first diaphragm installed in the inner space and partitioning the inner space into an intake space communicated with the ventilation hole and an air supply space communicated with the air supply unit and having a communication hole communicating the intake space and the air supply space; Wherein the air supply space is divided into first and second air supply spaces, the second air supply space includes a second partition wall communicating with the air supply unit; An intake fan installed in the intake space and having a discharge port connected to the discharge port and discharging the air sucked through the discharge port to the air supply space through the communication hole; An air supply fan installed in the second air supply space and having an outlet connected to the air supply unit and discharging air in the second air supply space through the air supply unit; An exhaust port formed in a side wall of the housing to which the first and second septa are connected and communicating with the first air supply space and the second air supply space on both sides with respect to the second partition, And a heat exchange unit which has a heat exchange medium and a support frame to be detachably mounted thereon and alternately arranges the heat exchange medium on the side of the exhaust port and the side of the external mechanism by rotation.
상기 열교환미디어는 25 내지 150미크론 크기의 직경을 갖는 필라멘트로 이루어져 상호연결된 열보유성 섬유성 매트를 세라믹 코팅 처리할 수 있다.The heat exchange media may be ceramic coated with thermally retentive fibrous mats interconnected by filaments having diameters of 25-150 microns in size.
상기 지지프레임은, 몸체; 상기 몸체의 둘레에 배치되는 지지링; 상기 몸체로부터 방사상으로 연장되어 상기 지지링에 연결되며, 상기 몸체를 중심으로 등각배치되는 복수의 연결바들; 그리고 상기 연결바들 사이에 각각 형성된 공간에 배치되며, 상기 공간에 설치된 상기 열교환미디어 및 상기 연결바들을 각각 지지하는 복수의 지지바들을 구비할 수 있다.The support frame includes: a body; A support ring disposed around the body; A plurality of connecting bars extending radially from the body and connected to the supporting ring, the connecting bars being equally arranged around the body; And a plurality of support bars disposed in the spaces formed between the connection bars, respectively, for supporting the heat exchange media and the connection bars provided in the spaces.
상기 열교환미디어는 상기 연결바들의 개수에 동일한 개수로 분할된 부채꼴 형상일 수 있다.The heat exchange media may be of the same number of sectors as the number of connection bars.
상기 지지프레임은 상기 몸체를 중심으로 회전하며, 상기 몸체의 회전축은 지면과 나란할 수 있다.The support frame rotates about the body, and the rotation axis of the body may be parallel to the ground.
상기 함체는 상기 지지프레임의 직경과 일치하는 높이를 가질 수 있다.The enclosure may have a height that matches the diameter of the support frame.
상기 신재생 공조기는 상기 배기구 및 상기 외기구 중 어느 하나에 설치되는 압력계를 더 포함할 수 있다.The renewable air conditioner may further include a pressure gauge installed in one of the exhaust port and the external mechanism.
본 발명의 일 실시예에 의하면 외부로 배출되는 공기로부터 에너지를 회수하고 회수된 에너지를 통해 외부의 공기를 가열할 수 있으며, 이를 통해 외부의 공기를 가열하는 데 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, energy can be recovered from the air discharged to the outside and the outside air can be heated through the recovered energy, thereby reducing the energy required to heat the outside air.
또한, 신재생 공조기의 높이를 최소화하여 시공 및 유지보수가 용이하므로, 공간에 구애받지 않고 신재생 공조기를 쉽게 시공하거나 유지보수할 수 있다.In addition, since the height of the new and renewable air conditioner is minimized, it is easy to construct and maintain, so that a new renewable air conditioner can be easily installed or maintained without being restricted by space.
또한, 열교환미디어의 교환시기를 쉽게 파악할 수 있으므로, 열교환미디어의 지연교체로 인하여 배기효율 또는 외기의 공급효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Further, since the replacement timing of the heat exchange medium can be easily grasped, it is possible to prevent the exhaust efficiency or the supply efficiency of the outside air from being lowered due to delayed replacement of the heat exchange medium.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 공조기를 개략적으로 나타낸 정면단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 공조기를 개략적으로 나타낸 평면단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 지지프레임을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 지지프레임에 실장되는 열교환미디어의 예시를 나타내는 사진이다.
도 5 내지 7은 도 1 및 도 2에 도시한 신재생 공조기가 작동하는 모습을 나타내는 도면이다.1 is a front sectional view schematically showing a fresh air-conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan sectional view schematically showing a renovative air conditioner according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view schematically showing the support frame shown in Fig.
Fig. 4 is a photograph showing an example of a heat exchange medium mounted on the support frame of Fig. 3;
Figs. 5 to 7 are views showing a state in which the new-regenerated air conditioner shown in Figs. 1 and 2 operates.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 7을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 공조기를 개략적으로 나타낸 정면단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 공조기를 개략적으로 나타낸 평면단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 신재생 공조기는 함체(100)를 포함한다. 환기구(120) 및 급기구(140)는 함체(100)의 상부 양측에 각각 형성되며, 보조배기구(136) 및 보조외기구(138)는 함체(100)의 상부 중앙측에 형성되어 환기구(120)와 급기구(140) 사이에 배치된다. 셔터(136a,138a)는 보조배기구(136) 및 보조외기구(138)를 각각 개폐할 수 있다.
FIG. 1 is a front cross-sectional view schematically showing a fresh and renewable air conditioner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan sectional view schematically showing a fresh and air-conditioned air conditioner according to an embodiment of the present invention. As shown in Figs. 1 and 2, the renewable air conditioner includes an
함체(100)는 내부공간을 가지며, 내부공간은 제1 및 제2 격벽(133,135)에 의해 구획된다. 제1 격벽(133)은 환기구(120)와 보조배기구(136) 사이에 설치되며, 내부공간을 흡기공간(132)과 급기공간(134)으로 구획한다. 흡기공간(132)은 환기구(120)와 연통된다. 제2 격벽(135)은 보조배기구(136)와 보조외기구(138) 사이에 설치되며, 급기공간(134)을 제1 급기공간(134a)과 제2 급기공간(134b,134c)으로 구획한다. 제1 급기공간(134a)은 보조배기구(136)와 연통된다. 필터(150) 및 코일(160)은 보조외기구(138)와 급기구(140) 사이에 설치되며, 제2 급기공간(134b,134c)을 제2 전방급기공간(134b)과 제2 후방급기공간(134c)으로 구획한다. 제2 전방급기공간(134b)은 보조외기구(138)와 연통되고, 제2 후방급기공간(134c)은 급기구(140)와 연통된다. 본 실시예와 달리, 필터(150)와 코일(160)의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
The
흡기팬(122)은 흡기공간(132)에 설치되며, 흡기팬(122)의 토출구는 제1 격벽(133)에 형성된 연통구(130a)에 연결된다. 급기팬(142)은 제2 후방급기공간(134c)에 설치되며, 급기팬(142)의 토출구는 급기구(140)에 설치된다. 흡기팬(122)의 작동시 환기류는 환기구(120)를 통해 흡기공간(132)에 유입되며, 함체(100)의 내부공간에 유입된 외기는 급기팬(142)의 작동시 급기구(140)를 통해 실내로 공급된다. 필터(150)는 함체(100)의 내부공간에 유입된 외기를 여과하며, 외기는 코일(160)을 거쳐 냉각되거나 가열된 후 실내로 공급될 수 있다.
The
댐퍼(139)는 제2 격벽(135)에 형성된 연통구(130b) 상에 설치되며, 연통구(130b)의 개도를 조절하여 제1 급기공간(134a) 내의 환기류가 제2 전방급기공간(134b)으로 이동하는 양을 조절한다. 즉, 환기구(120)를 통해 유입된 환기류의 30%를 후술하는 배기구(152)를 통해 배출하고, 70%는 댐퍼(139)를 통해 제2 전방급기공간(134b)으로 통과시킬 수 있으며, 배출된 30%만큼 외기구(154)를 통해 외기를 도입시킴으로써, 급기구(140)를 통해 최종 급기되는 양은 댐퍼(139)를 통과한 70%와 외기 30%를 합하여 100%를 유지할 수 있다.
The
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 배기구(152) 및 외기구(154)는 제1 및 제2 격벽(133,135)이 연결되는 함체(100)의 측벽에 형성되며, 제2 격벽(135)을 기준으로 양측에 배치된다. 또한, 열교환유닛(180)은 배기구(152) 및 외기구(154)의 외측에 설치되며, 배기구(152)를 통해 배출되는 환기류와 외기구(154)를 통해 도입되는 외기는 열교환유닛(180)을 통해 열교환한다. 따라서, 환기류의 온도가 외기의 온도보다 높을 경우, 환기류의 온도는 하강하고 외기의 온도는 상승하며, 환기류의 온도가 외기의 온도보다 낮을 경우, 환기류의 온도는 상승하고 외기의 온도는 하강한다.
2, the
위와 같이, 열교환유닛(180)을 함체(100)의 측벽에 배치할 경우, 함체(100)의 높이를 크게 낮출 수 있는 장점이 있다. 즉, 열교환유닛(180)을 설치할 경우, 지지프레임과 후술하는 연장덕트가 상당한 부피를 차지하며, 열교환유닛(180)이 함체(100)의 상부벽에 위치할 경우, 전체 공조기의 높이가 크게 증가한다. 따라서, 지하공간과 같이 설치공간의 높이가 비교적 낮은 경우 설치에 제한이 따른다. 반면에, 지하공간은 유휴공간이어서 넓은 면적을 갖고 있으므로, 열교환유닛(180)을 함체(100)의 측벽에 설치하면 위와 같은 제한 없이 설치할 수 있다.
As described above, when the
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 종래의 공조기기는 환기류를 도 1의 보조배기구(136)에 해당하는 배기구를 통해 단순히 배출하고 외기를 도 1의 보조외기구(138)에 해당하는 외기구를 통해 단순히 도입하며, 환기류와 외기 사이에 에너지 전달이 이루어지지 않아 에너지 손실이 발생한다. 이와 같은 종래의 공조기의 경우, 공조기의 함체 측벽에 별도의 배기구 및 외기구를 형성하고, 열교환유닛을 배기구 및 외기구 상에 설치하며, 셔터를 통해 기존의 배기구 및 외기구를 개폐함으로써, 종래의 공조기를 본 실시예에 따른 신재생 공조기로 손쉽게 개조할 수 있다. 즉, 함체의 상부는 기존의 배기구 및 외기구로 인해 별도의 배기구 및 외기구를 형성하는 것이 곤란할 뿐만 아니라, 후술하는 배기관 및 외기관이 함체의 상부에 설치되어 공간 상의 제약이 발생하나, 함체의 측방(특히, 후방)은 공간적인 여유가 충분하므로, 앞서 설명한 실시예의 구조를 적용하여 종래의 공조기를 개조함으로써 에너지 효율을 크게 개선할 수 있다.
As described above, in the conventional air conditioner, the ventilation flow is simply discharged through the vent corresponding to the
연장덕트(192)는 함체(100)의 측벽으로부터 외측으로 연장 형성되며, 배기구(152) 및 외기구(154)의 둘레에 배치된다. 연장덕트(192)는 배기구(152) 및 외기구(154)와 인접한 수용공간(194)을 가지며, 후술하는 지지프레임은 수용공간(194) 내에 설치된다. 수용공간(194)은 배기구(152) 및 외기구(154)와 연통된다. 또한, 연장덕트(192)는 연장배기구(197) 및 연장외기구(198)를 가지며, 분리벽(196)에 의해 연장배기구(197) 및 연장외기구(198)는 구획된다. 연장배기구(197) 및 연장외기구(198)는 수용공간(194)의 외측에 위치하며, 수용공간(194)과 연통된다.
The
한편, 압력계(210,220)는 제1 급기공간(134a) 및 제2 전방급기공간(134b)에 설치될 수 있으며, 제어기(230)가 압력계(210,220)에 전기적으로 연결될 수 있다. 압력계(210,220)는 제1 급기공간(134a) 및 제2 전방급기공간(134b)의 압력을 감지하여 전기적인 신호로 변환한 후 제어기(230)에 전달하며, 제어기(230)는 신호를 통해 제1 급기공간(134a) 및 제2 전방급기공간(134b)의 압력을 측정할 수 있다.
The pressure gauges 210 and 220 may be installed in the first
제어기(230)는 측정된 제1 급기공간(134a)의 압력이 기준압력 보다 크게 높은 경우, 경보기(240)에 전기적인 신호를 보내며, 경보기(240)는 알람(예를 들어, 소리 또는 램프)을 통해 후술하는 열교환미디어의 교체시기를 알릴 수 있다. 후술하는 바와 같이, 열교환미디어는 다공성 재질이며, 그 자체로 필터작용을 수행할 수 있다. 따라서, 일정 기간 사용시 열교환미디어에 이물질이 고착될 수 있으며, 이로 인해 환기류가 열교환미디어를 원활하게 통과하지 못하여 제1 급기공간(134a)의 압력이 증가한다. 이 경우, 제1 급기공간(134a)의 압력이 기준압력 보다 크게 높아질 수 있으며, 제어기(230)는 제1 급기공간(134a)의 압력 변화를 통해 열교환미디어의 교체시기를 판단할 수 있다. 반대로, 제어기(230)는 측정된 제2 급기공간(134b)의 압력이 기준압력 보다 크게 낮은 경우, 경보기(240)에 전기적인 신호를 보내며, 경보기(240)는 알람(예를 들어, 소리 또는 램프)을 통해 후술하는 열교환미디어의 교체시기를 알릴 수 있다. 열교환미디어의 이물질로 인한 압력 손실(pressure drop)의 증가에 의해 제2 급기공간(134b)의 압력은 기준압력 보다 크게 낮아질 수 있다.
The
또한, 압력계(210,220)는 제1 및 제2 급기공간(134a,134b)과 연통된 배기구(152) 또는 외기구(154)에 설치될 수 있으며, 별도의 기준압력계가 열교환미디어를 기준으로 압력계(210,220)의 반대편(예를 들어, 수용공간(194)이나 보조배기구(197) 및 보조외기구(198))에 설치될 수 있다. 앞서 설명한 기준압력은 기준압력계를 통해 측정된 압력을 기준으로 설정될 수 있으며, 기준압력과 측정압력의 차이를 기준으로 열교환미디어의 교체시기가 결정될 수 있다.
The pressure gauges 210 and 220 may be installed in the
도 3은 도 1에 도시한 지지프레임을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 3의 지지프레임에 실장되는 열교환미디어의 예시를 나타내는 사진이다. 열교환유닛(180)은 지지프레임과 열교환미디어를 구비하며, 지지프레임은 수용공간(194) 내에서 회전한다. 지지프레임은 분리벽(196) 내에 설치된 모터에 연결된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 지지프레임은 몸체(182) 및 몸체(182)의 둘레에 이격배치되는 제1 및 제2 지지링(184a,184b), 몸체(182)로부터 방사상으로 연장되어 몸체(182)와 제1 및 제2 지지링(184a,184b)을 연결하는 연결바들(186), 그리고 연결바들(186) 사이에 각각 형성된 공간에 배치되는 지지바들(188)을 구비한다.
Fig. 3 is a perspective view schematically showing the support frame shown in Fig. 1, and Fig. 4 is a photograph showing an example of a heat exchange medium mounted on the support frame of Fig. The
제1 지지링(184a)은 연결바들(186)의 개수와 동일한 모서리를 가지는 다각 형상일 수 있으며, 도 3에 도시한 바와 같이, 팔각 형상일 수 있다. 제2 지지링(184b)은 원형 링 형상일 수 있다. 연결바들(186)은 제1 지지링(184a)의 모서리에 위치하여 등각배치될 수 있다. 몸체(182)와 제1 및 제2 지지링(184a,184b), 그리고 연결바들(186)에 의해 공간이 구획형성되며, 도 4에 도시한 열교환미디어는 공간 상에 설치된다. 지지바들(188)은 공간 상에 설치되어 열교환미디어 및 연결바들(186)을 지지할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 열교환미디어는 교체주기 또는 오염정도에 따라 개별적으로 탈착될 수 있으며, 작업자는 제거한 열교환미디어를 쉽게 세척하거나 새로운 열교환미디어로 교체할 수 있다.
The
도 4에 도시한 바와 같이, 열교환미디어는 각 공간의 크기 및 형상에 따라 분할되며, 필요에 따라 개별적으로 용이하게 교체하여 사용할 수 있다. 열교환미디어는 랜덤 매트릭스 형태일 수 있으며, 25 내지 150미크론 크기의 직경을 갖는 필라멘트로 이루어진 상호연결된 열보유성 섬유성 매트를 세라믹 코팅하여 사용할 수 있다. 세라믹 코팅은 열보유성 섬유성 매트가 습기로 인해 곰팡이가 발생하거나 세균이 번식하는 것을 방지하기 위한 것이다. 예를 들어, 세라믹 코팅은 분쇄된 숯가루를 물에 타서 침지액을 만들고, 열보유성 섬유성 매트를 침지액에 침지시키는 방식으로 이루어질 수 있으며, 이후 건조과정을 거쳐 열교환미디어로 사용될 수 있다. 이와 같은 방법을 통해, 열교환미디어는 항균 및 탈취기능을 가질 수 있으며, 환기류 및 외기로 인한 곰팡이 및 세균의 번식가능성을 제거할 수 있다.
As shown in FIG. 4, the heat exchange medium is divided according to the size and shape of each space, and can be easily replaced and used as needed. The heat exchange medium may be in the form of a random matrix and may be used by ceramic coating an interconnected heat retentive fibrous mat of filaments having a diameter of 25-150 microns. Ceramic coatings are intended to prevent heat-retention fibrous mats from causing fungus or propagating bacteria due to moisture. For example, the ceramic coating may be formed by grinding the pulverized charcoal powder into water to make an immersion liquid, and immersing the heat-retentive fibrous mat in the immersion liquid, and then drying it to be used as a heat exchange medium. Through such a method, the heat exchange medium can have an antibacterial and deodorizing function, and it is possible to eliminate the possibility of propagation of fungi and bacteria due to ventilation flow and outside air.
또한, 열교환미디어는 다공성 재질이므로, 환기류 또는 외기가 열교환미디어를 통과할 수 있다. 구체적으로, 열교환미디어(특히, 열보유성 섬유성 매트)는 비중이 1.38이고 열전도도가 0.16watts/m·K이며, 비열이 1,340J/kg·K인 폴리에스테르 필라멘트 일 수 있다. 특히, 열교환미디어는 다공성 재질이므로, 그 자체로 필터작용을 수행할 수 있다. 따라서, 장기간 사용시 열교환미디어에 이물질이 고착될 수 있으며, 이로 인해 열교환미디어를 통과하는 환기류 및 외기의 압력 손실(pressure drop)이 증가한다. 이 경우, 작업자는 열교환미디어를 개별적으로 탈착하여 용이하게 유지보수할 수 있다. 연장덕트(192)의 측면에 별도의 통로(도시안함)가 형성되며, 통로는 수용공간(194)과 연통된다. 작업자는 통로를 개폐하는 출입도어를 열고 통로를 통해 수용공간(194)의 내부에 접근할 수 있으며, 열교환미디어의 상태를 점검하거나 열교환미디어를 탈착하여 세척 또는 교체할 수 있다.
Further, since the heat exchange medium is made of a porous material, ventilation flow or outside air can pass through the heat exchange medium. Specifically, the heat exchange medium (in particular, heat retention fibrous mat) may be a polyester filament having a specific gravity of 1.38, a thermal conductivity of 0.16 watts / m · K, and a specific heat of 1,340 J / kg · K. Particularly, since the heat exchange medium is a porous material, it can perform the filtering action by itself. Therefore, foreign matter may be adhered to the heat exchange medium during long-term use, thereby increasing the pressure drop of the ventilation flow and the outside air passing through the heat exchange medium. In this case, the operator can individually detach the heat exchange medium and easily maintain it. A separate passage (not shown) is formed on the side surface of the
한편, 앞서 설명한 열교환미디어와 달리, 알루미늄 소재로 제작된 허니컴 방식의 열교환미디어는 지지프레임 상에 복수의 열교환핀(fin)이 고정된다. 따라서, 열전도도가 우수한 알루미늄을 통해 환기류와 외기가 에너지를 교환하나, 장기간 사용시 열교환미디어를 탈착하거나 세척할 수 없는 불편함이 있으며, 알루미늄은 열전도도에 비해 비열이 낮아 열회수율이 낮은 단점이 있다.
Meanwhile, unlike the above-described heat exchange medium, a plurality of heat exchange fins are fixed on a support frame of a honeycomb type heat exchange medium made of an aluminum material. Accordingly, there is a disadvantage that the ventilation flow and the outside air exchange energy through aluminum having excellent thermal conductivity, but it is inconvenient that the heat exchange medium can not be desorbed or cleaned during long-term use, and aluminum has a low specific heat compared to the thermal conductivity, have.
도 5 내지 8은 도 1 및 도 2에 도시한 신재생 공조기가 작동하는 모습을 나타내는 도면이다. 이하, 도 5 내지 도 8을 참고하여 신재생 공조기의 작동을 설명하면 다음과 같다.
Figs. 5 to 8 are views showing a state in which the new-regenerated air conditioner shown in Figs. 1 and 2 operates. Hereinafter, the operation of the renewable air conditioner will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG.
먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 흡기팬(122)의 작동시 환기류는 환기구(120)를 통해 흡기공간(132)에 유입되며, 이후 제1 급기공간(134a)으로 유입된다. 이때, 셔터(136a,138a)는 보조배기구(136) 및 보조외기구(138)를 폐쇄한 상태이며, 댐퍼(139)는 연통구(130b)를 폐쇄한 상태이다. 환기류는 제1 급기공간(134a)으로 유입된 후 배기구(152) 및 연장배기구(197)를 통해 외부로 배출된다. 연장배기구(197)는 별도의 배기관(도시안함)에 연결되어 환기류는 배기관을 통해 배출된다.
First, as shown in FIG. 5, when the
한편, 급기팬(142)의 작동시 외기는 연장외기구(198) 및 외기구(154)를 통해 제2 전방급기공간(134b)으로 유입되며, 연장외기구(198)는 별도의 외기관(도시안함)에 연결되어 외기는 외기관을 통해 유입된다. 이때, 지지프레임 및 열교환미디어는 모터에 의해 회전하며, 환기류와 외기는 열교환미디어를 통과하면서 상호 간에 현열 및 잠열에너지를 전달한다. 예를 들어, 환기류의 온도가 외기의 온도보다 높을 경우, 열교환미디어가 배기구(152) 및 연장배기구(197)에 배치된 상태에서 열교환미디어를 통과하는 환기류로부터 에너지를 흡수하며, 열교환미디어가 연장외기구(198) 및 외기구(154)에 배치된 상태에서 외기는 열교환미디어를 통과하여 열교환미디어로부터 에너지를 흡수한다. 이와 같은 방법으로 에너지의 전달이 이루어지며, 이를 통해 환기류의 폐열에너지를 회수할 수 있다.
On the other hand, during operation of the
즉, 난방이 필요한 경우 외기는 환기류를 통해 일정 온도까지 예열될 수 있으며, 냉방이 필요한 경우 외기는 환기류를 통해 일정 온도까지 냉각될 수 있다. 따라서, 외기의 가열 또는 냉각에 소요되는 에너지를 절감할 수 있다. 이후, 외기는 필터(150)를 통과하여 여과될 수 있으며, 코일(160)을 거쳐 추가로 냉각되거나 가열된 후 급기구(140)를 통해 실내로 공급될 수 있다.
That is, when heating is required, the outside air can be preheated to a predetermined temperature through the ventilation flow, and when it is necessary to cool, the outside air can be cooled to a predetermined temperature through the ventilation flow. Therefore, energy required for heating or cooling the outside air can be reduced. Thereafter, the outside air may be filtered through the
한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 환기류의 일부가 댐퍼(139)를 통해 제2 전방급기공간(134b)으로 유입될 수 있다. 즉, 앞서 설명한 도 5와 같이, 환기류를 100% 배출하고 외기를 100% 도입하지 않고, 환기류의 30%를 배기구(152)를 통해 배출하고 70%는 댐퍼(139)를 통해 제2 전방급기공간(134b)으로 통과시킬 수 있으며, 배출된 30%만큼 외기구(154)를 통해 외기를 도입시킴으로써, 급기구(140)를 통해 최종 급기되는 양은 댐퍼(139)를 통과한 70%와 외기 30%를 합하여 100%를 유지할 수 있다. 제1 급기공간(134a)으로부터 제2 전방급기공간(134b)으로 이동하는 환기류의 양은 댐퍼(139)를 통해 조절될 수 있다.
On the other hand, as shown in Fig. 6, a part of the ventilation flow may be introduced into the second front
또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 셔터(136a,138a)를 통해 보조배기구(136) 및 보조외기구(138)를 개방한 상태에서, 열교환유닛(180)의 작동을 정지시키면, 환기류는 환기구(120)를 통해 흡기공간(132)에 유입된 후 제1 급기공간(134a)을 거쳐 보조배기구(136)를 통해 배출되며, 외기는 보조외기구(138)를 통해 제2 전방급기공간(134b)으로 유입된 후 필터(150) 및 코일(160)을 거쳐 급기구(140)를 통해 실내로 유입된다. 보조배기구(136)는 앞서 설명한 배기관(도시안함)에 연결되어 환기류는 배기관을 통해 배출되며, 보조외기구(138)는 앞서 설명한 외기관(도시안함)에 연결되어 외기는 외기관을 통해 유입된다.
7, when the operation of the
즉, 환절기의 경우 실내(환기류)의 온도가 높고 실외(외기)의 온도가 17~18℃로 적정하게 유지되고 있어, 환기류와 외기가 별도로 열교환할 필요가 없다. 따라서, 이와 같은 경우, 열교환유닛(180)의 작동을 정지시킨 상태에서 보조외기구(138)를 통해 외기를 도입한 후 급기구(140)를 통해 실내에 공급할 수 있다.
That is, in the case of a seasonal change, the temperature of the room (ventilation flow) is high and the temperature of the outdoor (outdoor) is appropriately maintained at 17 to 18 DEG C, so that the ventilation flow and the outside air do not need heat exchange separately. Therefore, in such a case, the outside air can be introduced through the auxiliary
상술한 바에 의하면, 열교환미디어를 통해 배출되는 환기류와 도입되는 외기 사이에 에너지 전달이 이루어지므로, 환기류 배출시 발생하는 폐열에너지를 회수함으로써 공조에 소요되는 에너지를 절감할 수 있으며, 90% 이상의 높은 열회수율을 확보할 수 있다. 특히, 필요에 따라 환기류의 배출량과 외기의 도입량을 조절함으로써 효율적인 공조를 실현할 수 있다.
As described above, since energy is transferred between the ventilation flow discharged through the heat exchange medium and the outside air introduced, the energy required for air conditioning can be reduced by recovering the waste heat energy generated when the ventilation flow is discharged, and more than 90% A high heat recovery rate can be secured. In particular, efficient air conditioning can be realized by adjusting the amount of ventilation flow and the amount of outdoor air introduced, if necessary.
본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.Although the present invention has been described in detail by way of preferred embodiments thereof, other forms of embodiment are possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the preferred embodiments.
100 : 함체 120 : 환기구
122 : 흡기팬 132 : 흡기공간
134 : 급기공간 136 : 보조배기구
138 : 보조외기구 140 : 급기구
142 : 급기팬 150 : 필터
152 : 배기구 154 : 외기구
160 : 코일 180 : 열교환유닛
182 : 몸체 184a,184b : 지지링
186 : 연결바 188 : 지지바
196 : 분리벽 197 : 연장배기구
198 : 연장외기구 210,220 : 압력계
230 : 제어기 240 : 경보기100: Housing 120: Ventilation hole
122: intake fan 132: intake space
134: Supply space 136: Secondary exhaust
138: auxiliary external mechanism 140:
142: air supply fan 150: filter
152: exhaust port 154: external mechanism
160: coil 180: heat exchange unit
182:
186: connecting bar 188: supporting bar
196: separation wall 197: extended exhaust
198:
230: Controller 240:
Claims (7)
상기 내부공간에 설치되어 상기 내부공간을 상기 환기구와 연통되는 흡기공간과 상기 급기구와 연통되는 급기공간으로 구획하며, 상기 흡기공간과 상기 급기공간을 연통하는 연통구를 가지는 제1 격벽;
상기 급기공간을 제1 및 제2 급기공간으로 구획하며, 상기 제2 급기공간은 상기 급기구와 연통되는, 그리고 상기 제1 및 제2 급기공간을 서로 연통하는 연통구를 가지는 제2 격벽;
상기 제2 급기공간을 제2 전방급기공간과 상기 급기구와 연통되는 제2 후방급기공간으로 구획하며, 서로 인접하여 설치되는 필터 및 코일;
상기 함체의 상부중앙측에 형성되어 상기 환기구와 상기 급기구 사이에 배치되며, 상기 제1 급기공간 및 상기 제2 전방급기공간과 각각 연통되는 보조배기구 및 보조외기구;
상기 보조배기구 및 상기 보조외기구를 개폐가능한 배기구셔터 및 외기구셔터;
상기 흡기공간에 설치되어 배출구가 상기 연통구에 연결되며, 상기 환기구를 통해 흡입한 공기를 상기 연통구를 통해 상기 제1 급기공간에 배출하는 흡기팬;
상기 제2 후방급기공간에 설치되어 배출구가 상기 급기구에 연결되며, 상기 제2 후방급기공간 내의 공기를 상기 급기구를 통해 배출하는 급기팬;
상기 제1 및 제2 격벽이 연결되는 상기 함체의 측벽에 형성되어 상기 제2 격벽을 기준으로 양측에 배치된 상태에서 상기 제1 급기공간 및 상기 제2 전방급기공간과 각각 연통되는 배기구 및 외기구;
상기 함체의 측벽으로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 배기구 및 상기 외기구와 인접하여 상기 배기구 및 상기 외기구와 연통되는 수용공간과, 상기 수용공간과 인접하고 분리벽에 의해 구획되어 상기 배기구 및 상기 외기구와 각각 연통되는 연장배기구 및 연장외기구를 가지는 연장덕트; 및
상기 수용공간에 설치되며, 열교환미디어 및 상기 열교환미디어가 탈착가능하도록 실장되는 지지프레임을 구비하고 회전에 의해 상기 열교환미디어를 상기 배기구측 및 상기 외기구측에 교대로 배치하는 열교환유닛을 포함하며,
상기 열교환미디어는 25 내지 150미크론 크기의 직경을 갖는 필라멘트로 이루어져 상호연결된 열보유성 섬유성 매트를 세라믹 코팅 처리한, 신재생 공조기.A housing having a ventilation hole formed at one side and a power supply mechanism formed at the other side, an interior space communicating with the ventilation hole and the air supply mechanism;
A first diaphragm installed in the inner space and partitioning the inner space into an intake space communicated with the ventilation hole and an air supply space communicated with the air supply unit and having a communication hole communicating the intake space and the air supply space;
The second air supply space communicating with the air supply mechanism and having a communication port communicating the first and second air supply spaces with each other;
A filter and a coil partitioning the second air supply space into a second front air supply space and a second rear air supply space communicating with the air supply unit and disposed adjacent to each other;
An auxiliary exhaust port and an auxiliary external device which are formed on the upper center side of the housing and are disposed between the ventilating port and the air supply device and communicate with the first air supply space and the second air supply space, respectively;
An exhaust port shutter and an external mechanism shutter capable of opening and closing the auxiliary exhaust port and the auxiliary external mechanism;
An intake fan installed in the intake space and having a discharge port connected to the discharge port and discharging the air sucked through the discharge port to the first air supply space through the communication hole;
An air supply fan installed in the second air supply space and having an outlet connected to the air supply unit and discharging air in the second air supply space through the air supply unit;
An exhaust port formed in a side wall of the housing to which the first and second partition walls are connected and communicating with the first air supply space and the second front air supply space in a state where the first and second partition walls are disposed on both sides with respect to the second partition, ;
A housing space extending outwardly from a side wall of the housing and adjacent to the exhaust port and the external mechanism and communicating with the exhaust port and the external mechanism; An extension duct having an extension vent and an extemal mechanism in communication with the mechanism, respectively; And
And a heat exchange unit disposed in the accommodation space and having a heat exchange medium and a support frame mounted so as to be detachable therefrom and alternately arranging the heat exchange medium on the side of the exhaust port and the side of the external mechanism by rotation,
Wherein the heat exchange medium is a ceramic coated with a thermally retentive fibrous mat interconnected by filaments having a diameter of 25 to 150 microns.
상기 신재생 공조기는 상기 연통구의 개도를 조절가능한 댐퍼를 더 포함하는, 신재생 공조기.The method according to claim 1,
Wherein the renewable air conditioner further comprises a damper capable of adjusting the opening degree of the communication port.
상기 지지프레임은,
몸체;
상기 몸체의 둘레에 배치되는 지지링;
상기 몸체로부터 방사상으로 연장되어 상기 지지링에 연결되며, 상기 몸체를 중심으로 등각배치되는 복수의 연결바들; 및
상기 연결바들 사이에 각각 형성된 공간에 배치되며, 상기 공간에 설치된 상기 열교환미디어 및 상기 연결바들을 각각 지지하는 복수의 지지바들을 구비하는, 신재생 공조기.The method according to claim 1,
The support frame includes:
Body;
A support ring disposed around the body;
A plurality of connecting bars extending radially from the body and connected to the supporting ring, the connecting bars being equally arranged around the body; And
And a plurality of support bars disposed in the space formed between the connection bars, respectively, for supporting the heat exchange medium and the connection bars provided in the space.
상기 열교환미디어는 상기 연결바들의 개수에 동일한 개수로 분할된 부채꼴 형상인, 신재생 공조기.The method of claim 3,
Wherein the heat exchange medium is a fan shape divided into the same number as the number of the connection bars.
상기 지지프레임은 상기 몸체를 중심으로 회전하며,
상기 몸체의 회전축은 지면과 나란한, 신재생 공조기.The method of claim 3,
The support frame rotates about the body,
Wherein the rotation axis of the body is parallel to the ground surface.
상기 함체는 상기 지지프레임의 직경과 일치하는 높이를 가지는, 신재생 공조기.The method according to claim 1,
Wherein the housing has a height corresponding to the diameter of the support frame.
상기 신재생 공조기는 상기 배기구 및 상기 외기구 중 어느 하나에 설치되는 압력계를 더 포함하는, 신재생 공조기.The method according to claim 1,
Wherein the renewable air conditioner further comprises a pressure gauge installed in one of the exhaust port and the external mechanism.
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