KR101856737B1 - Outdoor air imported type constant temperature and dehumidification air conditioning system provided with evaporation pressure compensation structure - Google Patents
Outdoor air imported type constant temperature and dehumidification air conditioning system provided with evaporation pressure compensation structure Download PDFInfo
- Publication number
- KR101856737B1 KR101856737B1 KR1020170146170A KR20170146170A KR101856737B1 KR 101856737 B1 KR101856737 B1 KR 101856737B1 KR 1020170146170 A KR1020170146170 A KR 1020170146170A KR 20170146170 A KR20170146170 A KR 20170146170A KR 101856737 B1 KR101856737 B1 KR 101856737B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat exchanger
- refrigerant
- cooling heat
- temperature
- dehumidification cooling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/147—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with both heat and humidity transfer between supplied and exhausted air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F3/1405—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification in which the humidity of the air is exclusively affected by contact with the evaporator of a closed-circuit cooling system or heat pump circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
- F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
- F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
- F24F11/84—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
- F24F5/001—Compression cycle type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
-
- F25B41/043—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
- F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
- F24F2003/144—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only
- F24F2003/1446—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only by condensing
- F24F2003/1452—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by dehumidification only by condensing heat extracted from the humid air for condensing is returned to the dried air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2140/00—Control inputs relating to system states
- F24F2140/10—Pressure
- F24F2140/12—Heat-exchange fluid pressure
Abstract
Description
본 발명은 항온 제습 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로 일정한 실내 공간의 항온 제습을 위해 전체 외기를 도입 후 배출하도록 구성된 공기 조화 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an air conditioning system configured to introduce and discharge the entire outside air for constant temperature and humidity of the indoor space.
일반적으로 화학 공장, 제약회사, 반도체 제조 공장 등과 같은 곳에는 제조 공정의 특성상 일정한 온도와 습도가 유지되어야 할 필요가 있다. 이러한 목적으로 사용되는 항온항습 시스템은 건물 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지할 수 있도록 고안된 것이다. 이러한 항온항습 시스템은 그 장소와 사용목적에 따라 적합한 온도와 습도를 항상 일정하게 유지할 수 있어야 한다. 이러한 이유로, 항온항습 시스템은 일 년 내내 구동되어 실내의 항온 및 항습을 유지하기도 한다.Generally, in a chemical plant, a pharmaceutical company, a semiconductor manufacturing factory, etc., it is necessary to maintain a constant temperature and humidity due to the characteristics of the manufacturing process. The constant temperature and humidity system used for this purpose is designed to keep the temperature and humidity inside the building constant. Such a constant temperature and humidity system should be able to maintain a suitable temperature and humidity constantly in accordance with the place and purpose of use. For this reason, the constant temperature and humidity system is operated throughout the year to maintain the constant temperature and humidity in the room.
이러한 항온항습 시스템은 실내온도에 따라 냉방 또는 난방을 통해 실내온도를 제어할 수 있다. 항온항습 시스템을 구성하는 장치 중 냉방기는 실내온도가 설정온도에 비하여 높을 때 실내온도를 낮추기 위해 구동된다. 이와 같은 냉방기는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 이용해 실내온도를 제어한다.Such a constant temperature and humidity system can control the room temperature through cooling or heating according to the room temperature. Among the devices constituting the constant temperature and humidity system, the cooler is driven to lower the room temperature when the room temperature is higher than the set temperature. Such a cooler controls the room temperature using a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator.
한편, 항온항습 시스템은 냉동 사이클을 이용하여 실내온도를 낮춘다. 이와 같이 실내온도를 낮추기 위해 냉방기가 구동되면 실내습도가 낮아진다는 문제점이 있다. On the other hand, the constant temperature and humidity system uses a refrigeration cycle to lower the room temperature. As described above, when the air conditioner is driven to lower the room temperature, there is a problem that the indoor humidity is lowered.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 항온항습 시스템은 실내습도를 일정하게 유지하기 위해 가습 또는 제습할 수 있다. 예를 들면, 제습이 필요한 상황에서 항온항습 시스템은 냉방기를 가동해 실내습도를 낮출 수 있다. 한편, 가습이 필요한 상황에서 항온항습 시스템은 일정한 습도를 유지하기 위하여 외부에서 제공되는 보급수를 실내에 제공하여 실내습도를 일정하게 유지한다. 그런데 냉수를 가열해 수증기화하여 실내로 공급하는데 냉수를 수증기화 하는 과정에서 상당한 열 에너지가 소모된다는 문제점이 있다.To solve this problem, the constant temperature and humidity system can be humidified or dehumidified to keep the room humidity constant. For example, in a situation where dehumidification is necessary, the constant temperature and humidity system can operate the air conditioner to lower the humidity of the room. On the other hand, in a situation where humidification is required, the constant temperature and humidity system maintains the humidity of the room constantly by supplying water supplied from the outside to the room to maintain a constant humidity. However, there is a problem in that a considerable amount of heat energy is consumed in the process of making water vapor by heating the cold water and supplying steam to the room.
또한, 화학 공장, 제약 회사, 반도체 제조 공장 등과 같이 인체에 유해한 물질이 발생하는 실내 공간의 항온 및 항습을 위해 종래의 항온항습 시스템을 채용할 경우 실내 공기에 유해물질이 축적된다는 치명적인 문제점이 있다.In addition, when a conventional thermo-hygrostat system is employed for constant temperature and humidity in an indoor space where harmful substances are generated, such as a chemical factory, a pharmaceutical company, and a semiconductor manufacturing factory, toxic substances accumulate in the room air.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 인체에 유해한 물질이 실내 공간에 축적되지 않으면서 효율적으로 그 실내 공간을 계절에 관계 없이 항온 및 항습을 유지할 수 있는 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an evaporative pressure compensating device capable of efficiently maintaining the indoor space in constant temperature and humidity, Temperature dehumidifying air-conditioning system having the structure of the present invention.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템은, 일정한 실내 공간의 온도와 습도를 일정하게 유지하는 항온항습 시스템으로서, In order to achieve the above object, an entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system having an evaporation pressure compensation structure according to an embodiment of the present invention is a constant temperature and humidity system that constantly maintains the temperature and humidity of a certain indoor space,
상기 실내 공간 전체에 외기를 도입하는 외기 도입로;An outside air introducing passage for introducing outside air into the entire interior space;
상기 실내 공간의 공기를 실외로 배출하는 배기로; 및An exhaust path for exhausting the air in the indoor space to the outside; And
상기 외기 도입로에 설치되어 외기를 실내로 송풍하는 블로워;를 포함하며,And a blower installed in the outside air introduction passage for blowing outside air into the room,
상기 외기 도입로를 통해 실내로 도입되는 공기가 냉매와 열교환되어 냉각 및 제습이 이루어지도록 구성된 제1제습냉각 열교환기;A first dehumidification cooling heat exchanger configured to cool and dehumidify the air introduced into the room through the outside air introduction path by heat exchange with the refrigerant;
상기 제1제습냉각 열교환기를 통과한 공기가 냉매와 열교환되어 냉각 및 제습이 이루어지도록 구성된 제2제습냉각 열교환기; 및A second dehumidification cooling heat exchanger configured to cool and dehumidify the air passing through the first dehumidification cooling heat exchanger by heat exchange with the refrigerant; And
상기 제2제습냉각 열교환기를 통과한 공기가 고온의 냉매 가스와 열교환되어 가열 및 감습이 이루어지도록 구성된 히팅재열 열교환기;를 포함하며,And a heating reheat heat exchanger configured to heat and humidify the air passing through the second dehumidification cooling heat exchanger with the high temperature refrigerant gas,
상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기는 각각 저온 냉매가 흐르는 주냉매관 내부에 배치되며 고온 냉매가 나선 형태로 흐르도록 형성된 증발압력 보상 냉매관을 포함한 점에 특징이 있다.The first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger are characterized by including an evaporation pressure compensating refrigerant tube arranged inside the main refrigerant tube through which the low temperature refrigerant flows and formed so that the high temperature refrigerant flows in a spiral form.
저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스를 배출하는 적어도 2대 이상의 압축기;At least two compressors for sucking refrigerant gas of low temperature and low pressure and discharging refrigerant gas of high temperature and high pressure;
상기 압축기로부터 토출된 냉매의 흐름을 전환하는 사방밸브;A four-way valve for switching the flow of the refrigerant discharged from the compressor;
상기 사방밸브로부터 공급된 고온 고압의 냉매 가스를 상기 히팅재열 열교환기를 통과하거나 상기 히팅재열 열교환기를 우회하도록 비례적으로 분배하는 제1삼방밸브;A first three-way valve for proportionally distributing the high-temperature and high-pressure refrigerant gas supplied from the four-way valve to pass through the heating reheat heat exchanger or bypass the heating reheat heat exchanger;
상기 히팅재열 열교환기에서 상기 외기 도입로의 공기와 열교환 된 후 냉각되어 액화된 냉매와 상기 제1삼방밸브로부터 상기 히팅재열 열교환기를 우회한 고온 고압의 냉매가 합류하여 흐르는 유로의 단부에 설치된 제2삼방밸브;A second heat exchanger provided in an end portion of a flow path through which the refrigerant which has been heat-exchanged with the air of the outside air introduction passage in the heating reheat heat exchanger and then liquefied and the refrigerant of high temperature and high pressure bypassing the heating reheat heat exchanger from the first three- Three-way valve;
상기 제2삼방밸브와 유로로 연결되어 냉매를 일시적으로 수용하는 리시버 탱크;A receiver tank connected to the second three-way valve through a flow path to temporarily receive the refrigerant;
상기 제2삼방밸브와 유로로 연결되어 냉매를 외부 공기 열원과 열교환에 의해 냉각시키며 상기 리시버 탱크와 유로로 연결되며 병렬적으로 배치된 제3외부 열교환기 및 제4외부 열교환기;A third external heat exchanger and a fourth external heat exchanger connected to the second three-way valve by a flow path to cool the refrigerant by heat exchange with an external air heat source and connected to the receiver tank and the flow path,
상기 리시버 탱크로부터 토출된 냉매가 흐르는 유로상에 순차적으로 배치된 드라이어와 사이트 글라스;A drier and a sight glass sequentially disposed on a flow path of the refrigerant discharged from the receiver tank;
상기 사이트 글라스를 통과한 냉매가 2개의 유로로 분기되어 1개의 유로는 제1전자밸브와 제1팽창밸브를 통해 상기 제1제습냉각 열교환기에 연결되며, 나머지 유로는 제2전자밸브, 제2팽창밸브, 제3전자밸브, 제3팽창밸브를 통해 상기 제2제습냉각 열교환기에 연결되며;The refrigerant having passed through the sight glass is branched into two flow paths so that one flow path is connected to the first dehumidification cooling heat exchanger through the first electromagnetic valve and the first expansion valve and the remaining flow path is connected to the second solenoid valve, Valve, a third solenoid valve, and a third expansion valve to the second dehumidification cooling heat exchanger;
상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기에서 각각 상기 외기 도입로의 공기와 열교환되어 냉각된 냉매는 상기 사방밸브와 상기 압축기의 흡입구 측으로 연결된 유로에 합류되도록 연결되며;The refrigerant that is heat-exchanged with the air of the outside air introduction path in the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger is connected so as to join the four-way valve and the flow path connected to the suction port side of the compressor;
상기 압축기의 토출구 측과 상기 사방밸브를 연결하는 유로 상에서 분기된 유로에 배치된 제3삼방밸브;A third three-way valve disposed in a flow path branched on a flow path connecting the discharge port side of the compressor and the four-way valve;
상기 제3삼방밸브에서 분기된 유로 중 하나는 상기 사방밸브와 상기 제1삼방밸브를 연결하는 유로에 연결되고, 나머지 하나는 상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기에 구비된 증발압력 보상 냉매관에 분기되어 연결되며;One of the flow paths branched from the third three-way valve is connected to a flow path connecting the four-way valve and the first three-way valve, and the other is connected to a flow path connecting the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger Branched refrigerant pipe;
상기 제1제습냉각 열교환기의 증발압력 보상 냉매관을 통과한 냉매는 제4전자밸브와 제4팽창밸브를 통과하여 상기 제4외부 열교환기로 유입되도록 연결되며;The refrigerant having passed through the evaporation pressure compensating refrigerant pipe of the first dehumidifying cooling heat exchanger is connected to flow into the fourth external heat exchanger through the fourth solenoid valve and the fourth expansion valve;
상기 제2제습냉각 열교환기의 증발압력 보상 냉매관을 통과하는 냉매는 제5전자밸브와 제5팽창밸브를 통과하여 상기 제3외부 열교환기로 유입되도록 연결되며;The refrigerant passing through the evaporation pressure compensating refrigerant pipe of the second dehumidification cooling heat exchanger is connected to flow into the third external heat exchanger through the fifth solenoid valve and the fifth expansion valve;
상기 제4팽창밸브를 통해 상기 제4외부 열교환기로 유입된 냉매 및 상기 제5팽창밸브를 통해 상기 제3외부 열교환기로 유입된 냉매는 합류하여 상기 사방밸브로 흐르도록 연결되며;The refrigerant flowing into the fourth external heat exchanger through the fourth expansion valve and the refrigerant flowing into the third external heat exchanger through the fifth expansion valve are connected to flow to the four-way valve;
상기 사이트 글라스를 통과하여 상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기로 연결되는 유로에서 분기하여 상기 제3외부 열교환기 및 상기 제4외부 열교환기로 유입되는 보조 유로가 구비되며; A second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger;
상기 보조 유로 중 상기 제3외부 열교환기로 연결된 유로에는 제6전자밸브. 제6팽창밸브, 제7전자밸브, 제7팽창밸브가 배치되며,And the sixth solenoid valve is connected to the third external heat exchanger among the auxiliary flow paths. A sixth expansion valve, a seventh solenoid valve, and a seventh expansion valve,
상기 보조 유로 중 상기 제4외부 열교환기로 연결된 유로에는 제8전자밸브, 제8팽창밸브, 제9전자밸브, 제9팽창밸브가 배치된 것이 바람직하다.And an eighth solenoid valve, an eighth solenoid valve, a ninth solenoid valve, and a ninth solenoid valve are disposed in the passage of the auxiliary passage connected to the fourth external heat exchanger.
상기 외기 도입로로 유입되는 공기의 온도와 습도를 측정하는 외기센서;An outside air sensor for measuring the temperature and humidity of the air flowing into the outside air introduction path;
상기 외기 도입로를 흐르는 공기 중 상기 제1제습냉각 열교환기를 통과한 직후의 공기의 온도를 측정하여 상기 압축기의 용량을 비례적으로 제어하는 제1온도조절기;A first temperature controller for controlling the temperature of the air immediately after passing through the first dehumidification cooling heat exchanger among the air flowing through the outside air introduction path to proportionally control the capacity of the compressor;
상기 외기 도입로를 흐르는 공기 중 상기 제2제습냉각 열교환기를 통과한 직후의 공기의 온도를 측정하여 상기 압축기의 용량을 비례적으로 제어하는 제2온도조절기;A second temperature controller for controlling the temperature of the air immediately after passing through the second dehumidification cooling heat exchanger among the air flowing through the outside air introduction passage to proportionally control the capacity of the compressor;
상기 외기 도입로를 흐르는 공기 중 상기 히팅재열 열교환기를 통과한 직후의 공기의 온도를 측정하여 상기 제1삼방밸브의 개폐방향을 비례적으로 제어하는 제3온도조절기;A third temperature controller for controlling the opening and closing directions of the first three-way valve by measuring the temperature of air immediately after passing through the heating reheat heat exchanger among the air flowing through the outside air introduction path;
상기 외기 도입로를 흐르는 공기 중 상기 히팅재열 열교환기를 통과한 직후의 공기의 온도와 습도를 측정하는 온습도센서;A temperature and humidity sensor for measuring the temperature and humidity of air immediately after passing through the heating reheat heat exchanger among the air flowing through the outside air introduction passage;
상기 제1제습냉각 열교환기로부터 상기 압축기의 흡입구 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제1팽창밸브의 개폐량을 제어하는 제1제어모듈;A first control module for controlling the opening and closing amount of the first expansion valve by measuring the temperature and the pressure of the refrigerant discharged from the first dehumidification cooling heat exchanger toward the inlet of the compressor;
상기 제2제습냉각 열교환기로부터 상기 압축기의 흡입구 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제2팽창밸브 및 제3팽창밸브의 개폐량을 제어하는 제2제어모듈;A second control module for controlling the amount of opening and closing of the second expansion valve and the third expansion valve by measuring the temperature and pressure of the refrigerant discharged from the second dehumidification cooling heat exchanger toward the inlet of the compressor;
상기 제2삼방밸브로 유입되는 냉매의 온도를 측정하여 상기 제2삼방밸브의 개폐 방향을 제어하는 제4온도조절기;A fourth temperature controller for controlling the opening and closing directions of the second three-way valve by measuring the temperature of the refrigerant flowing into the second three-way valve;
상기 제1제습냉각 열교환기 또는 상기 제2제습냉각 열교환기로부터 상기 압축기의 흡입구 쪽으로 토출 되는 냉매의 압력을 기초로 상기 제3삼방밸브의 개폐량을 비례적으로 제어하는 제3제어모듈;A third control module for proportionally controlling the opening and closing amount of the third three-way valve based on the pressure of the refrigerant discharged from the first dehumidification cooling heat exchanger or the second dehumidification cooling heat exchanger toward the inlet of the compressor;
상기 제3외부 열교환기로부터 상기 사방밸브 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제6팽창밸브 및 상기 제7팽창밸브의 개폐량을 제어하는 제4제어모듈; 및A fourth control module for controlling the amount of opening and closing of the sixth expansion valve and the seventh expansion valve by measuring the temperature and pressure of the refrigerant discharged from the third external heat exchanger toward the four-way valve; And
상기 제4외부 열교환기로부터 상기 사방밸브 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제8팽창밸브 및 상기 제9팽창밸브의 개폐량을 제어하는 제5제어 모듈;을 포함하며,And a fifth control module for controlling the amount of opening and closing of the eighth expansion valve and the ninth expansion valve by measuring the temperature and pressure of the refrigerant discharged from the fourth external heat exchanger toward the four-
상기 외기센서의 측정값을 기초로 하여 시스템의 통합적인 작동 모드를 결정하는 통합 제어기를 포함한 것이 바람직하다.And an integrated controller for determining an integrated operation mode of the system based on the measured values of the ambient air sensor.
본 발명에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템은, 실내 공간의 항온 항습을 위해 전체 외기를 도입하여 항온 항습을 유지하며 도입된 외기는 실외로 배출함으로써 실내 공기에 유해 물질이 축적되지 않도록 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템은, 제1제습냉각 열교환기 및 제2제습냉각 열교환기의 증발압력을 압축기로부터 토출된 고온 고압의 냉매 가스를 열교환기 내부의 주냉매관을 흐르는 냉매와 열교환되도록 함으로써 보상하여 안정적인 항온항습 효과를 지속적으로 유지하도록 하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서와 같이 본 시스템을 구성하는 주요 밸브를 자동으로 제어하는 제어모듈들이 구비된 경우 계절의 변화에 상관없이 연중 자동으로 안정적인 항온항습 효과를 유지할 수 있는 효과가 있다.The entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system equipped with the evaporation pressure compensation structure according to the present invention introduces the entire outside air for constant temperature and humidity in the indoor space to maintain the constant temperature and humidity and the introduced outside air is discharged to the outside, There is an effect that harmful substances are not accumulated. The entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system provided with the evaporation pressure compensation structure according to the present invention is characterized in that the evaporation pressure of the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger is controlled by the high temperature high pressure refrigerant gas Exchanging the refrigerant with the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe in the heat exchanger, thereby maintaining a stable constant temperature and humidity effect. Further, when the control modules for automatically controlling the main valves constituting the present system are provided as in the preferred embodiment of the present invention, there is an effect that the constant temperature and humidity effect can be maintained automatically and automatically during the year irrespective of seasonal changes.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템의 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1에 포함된 제1제습냉각 열교환기 및 제2제습냉각 열교환기의 냉각핀의 구조를 도식적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 항온 제습 공기조화 시스템이 여름철에 작동하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 항온 제습 공기조화 시스템이 봄·가을에 작동하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5의 변형된 상황의 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 항온 제습 공기조화 시스템이 겨울철에 작동하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다.1 is a schematic block diagram of an entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system having an evaporation pressure compensation structure according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view schematically showing a structure of cooling fins of the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger included in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view for explaining a situation in which the constant temperature, dehumidified air conditioning system shown in FIG. 1 operates in summer.
FIG. 4 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the humidor diagram in the operation example shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a view for explaining a situation where the constant temperature, dehumidified air conditioning system shown in FIG. 1 operates in the spring and autumn.
FIG. 6 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the operation diagram shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation example of the modified situation of FIG. 5; FIG.
8 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the operation diagram shown in Fig.
FIG. 9 is a view for explaining a situation in which the constant temperature, dehumidified air conditioning system shown in FIG. 1 operates in winter.
FIG. 10 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the humidifier diagram in the operation example shown in FIG. 9; FIG.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템의 개략적 구성도이다. 도 2는 도 1에 포함된 제1제습냉각 열교환기 및 제2제습냉각 열교환기의 냉각핀의 구조를 도식적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 항온 제습 공기조화 시스템이 여름철에 작동하는 상황을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다. 도 5는 도 1에 도시된 항온 제습 공기조화 시스템이 봄·가을에 작동하는 상황을 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다. 도 7은 도 5의 변형된 상황의 작동 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다. 도 9는 도 1에 도시된 항온 제습 공기조화 시스템이 겨울철에 작동하는 상황을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 9에 도시된 작동 예에서 공기의 온도 및 습도 변화 범위를 습공기 선도에서 보여주는 도면이다.1 is a schematic block diagram of an entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system having an evaporation pressure compensation structure according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view schematically showing a structure of cooling fins of the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger included in FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a view for explaining a situation in which the constant temperature, dehumidified air conditioning system shown in FIG. 1 operates in summer. FIG. 4 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the humidor diagram in the operation example shown in FIG. 3; FIG. FIG. 5 is a view for explaining a situation where the constant temperature, dehumidified air conditioning system shown in FIG. 1 operates in the spring and autumn. FIG. 6 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the operation diagram shown in FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining an operation example of the modified situation of FIG. 5; FIG. 8 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the operation diagram shown in Fig. FIG. 9 is a view for explaining a situation in which the constant temperature, dehumidified air conditioning system shown in FIG. 1 operates in winter. FIG. 10 is a view showing the temperature and humidity change range of the air in the humidifier diagram in the operation example shown in FIG. 9; FIG.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템(10, 이하 "공기조화 시스템"이라 함)은, 일정한 실내 공간(12)의 온도와 습도를 일정하게 유지하는 항온항습 시스템이다.1 to 10, an entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system 10 (hereinafter referred to as "air conditioning system") equipped with an evaporation pressure compensating structure according to the present invention includes a plurality of indoor air conditioning systems It is a constant temperature and humidity system that keeps temperature and humidity constant.
상기 공기조화 시스템(10)은, 외기 도입로(11)와, 배기로(13)와, 블로워(15)와, 압축기(20)와, 사방밸브(30)와, 제1삼방밸브(35)와, 히팅재열 열교환기(60)와, 제1제습냉각 열교환기(40)와, 제2제습냉각 열교환기(50)와, 제2삼방밸브(70)와, 제3외부 열교환기(93)와, 제4외부 열교환기(94)를 포함한다.The
상기 외기 도입로(11)는 덕트(duct) 형태의 구조물이다. 상기 외기 도입로(11)의 일단부는 외부에 열결된다. 상기 외기 도입로(11)의 타단부는 항온항습을 유지하고자 하는 실내 공간(12)에 연결된다. 상기 실내 공간(12)은 상기 외기 도입로(11)를 통해 유입된 공기를 실외로 배출하기 위한 배기로(13)를 구비한다. 상기 외기 도입로(11)는 상기 실내 공간(12) 전체에 외기를 도입하기 위해 마련된 것이다. 상기 외기 도입로(11)로 유입되는 공기의 온도와 습도를 측정하는 외기센서(200)가 구비된 것이 바람직하다.The outside
상기 블로워(15)는 상기 외기 도입로(11)의 단부나 중간에 설치될 수 있다. 상기 블로워(15)는 인버터 모터에 의해 외기 도입량을 비례적으로 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 블로워(15)는 외기를 실내 공간(12)으로 송풍하는 송풍장치이다.The
상기 압축기(20)는 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스를 배출하는 장치다. 상기 압축기(20)의 토출구 측 유로에는 유분리기(24)가 구비되어 상기 압축기(20)로부터 토출된 냉매 가스에 포함된 오일을 상기 압축기(20)로 회수한다.The compressor (20) sucks the low-temperature low-pressure refrigerant gas and discharges the high-temperature high-pressure refrigerant gas. A
본 발명에서 상기 압축기(20)는 적어도 2대 이상이 구비되는 것이 바람직하다. 서술의 편의상 2대의 압축기(20)를 제1압축기(21)와 제2압축기(22)로 정의한다. 상기 제1압축기(21)와 상기 제2압축기(22)는 각각 브러시리스 인버터 모터에 의해 비례적으로 출력을 조절할 수 있다. 또한, 상기 제1압축기(21)와 상기 제2압축기(22)는 병렬적으로 연결되도록 구성하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that at least two
상기 사방밸브(30)는 유입된 냉매가 3개의 방향 중 선택적인 한 방향으로 전환되어 흐르도록 할 수 있는 장치다. 상기 사방밸브(30)는 상기 압축기(20)의 토출구 측에 유로로 연결된다. 상기 사방밸브(30)는 상기 압축기(20)로부터 토출된 냉매의 흐름을 전환한다.The four-
상기 제1삼방밸브(35)는 유입된 냉매가 2개의 방향으로 비례적으로 분배되도록 하는 장치다. 상기 제1삼방밸브(35)는 상기 사방밸브(30)와 유로로 연결된다. 상기 제1삼방밸브(35)는 상기 사방밸브(30)로부터 공급된 고온 고압의 냉매 가스를 후술하는 히팅재열 열교환기(60)를 통과하거나 상기 히팅재열 열교환기(60)를 우회하도록 비례적으로 분배한다.The first three-way valve (35) is a device for distributing the introduced refrigerant proportionally in two directions. The first three-way valve (35) is connected to the four-way valve (30) by a flow path. The first three-
상기 히팅재열 열교환기(60)는 후술하는 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 통과한 공기가 고온의 냉매 가스와 열교환 되어 가열 및 감습이 이루어지도록 한다. 상기 외기 도입로(11)를 흐르는 공기 중 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과한 직후의 공기의 온도를 측정하여 상기 제1삼방밸브(35)의 개폐량을 비례적으로 제어하는 제3온도조절기(213)가 구비된 것이 바람직하다. 상기 외기 도입로(11)를 흐르는 공기 중 상기 히팅재열 열교환기를 통과한 직후의 공기의 온도와 습도를 측정하는 온습도센서(218)가 구비된 것이 바람직하다.The heating
상기 히팅재열 열교환기(60)로 유입되는 고온의 냉매 가스는 상기 제1삼방밸브(35)에 의해 비례적으로 제어될 수 있다. 상기 제1삼방밸브(35)의 개폐량은 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과한 직후의 공기의 온도와 습도를 기초로 제어된다. 상기 히팅재열 열교환기(60)는 상기 제1삼방밸브(35)로부터 공급되는 고온 고압의 냉매에 의해 가열된 공기의 온도가 항온 목표에 도달하지 못하는 비상 상황에 공기의 온도를 목표에 맞출 수 있도록 보조 히팅 코일(62)을 부가적으로 구비할 수 있다.The high-temperature refrigerant gas flowing into the heating reheat heat exchanger (60) can be proportionally controlled by the first three-way valve (35). The amount of opening and closing of the first three-
상기 제2삼방밸브(70)는 상기 히팅재열 열교환기(60)에서 상기 외기 도입로(11)의 공기와 열교환 된 후 냉각되어 액화된 냉매와 상기 제1삼방밸브(35)로부터 상기 히팅재열 열교환기(60)를 우회한 고온 고압의 냉매가 합류하여 흐르는 유로의 단부에 설치된다. 상기 제2삼방밸브(70)의 개폐량은 상기 제2삼방밸브(70)의 입구측에 설치된 제4온도조절기(214)에서 측정된 냉매의 온도를 기초로 제어된다. 즉, 상기 제4온도조절기(214)는 상기 제2삼방밸브(70)로 유입되는 냉매의 온도를 측정하여 상기 제2삼방밸브(70)의 개폐 방향을 제어한다.The second three-
상기 제2삼방밸브(70)와 유로로 연결되어 냉매를 일시적으로 수용하는 리시버 탱크(80)가 구비된다. 상기 리시버 탱크(80)는 상기 제2삼방밸브(70)로부터 유입된 냉매를 일시적으로 수용하여 일정한 압력으로 후술하는 드라이어(85) 쪽으로 토출한다.And a receiver tank (80) connected to the second three-way valve (70) by a flow path to temporarily receive the refrigerant. The
한편, 상기 제2삼방밸브(70)는 제3외부 열교환기(93)와 제4외부 열교환기(94)에 유로로 연결된다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)는 동일한 구조로 이루어질 수 있다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)는 병렬적으로 배치된다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)는 외부 공기 열원과 냉매를 열교환 시킨다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)에서 상기 제2삼방밸브(70)로부터 유입된 냉매는 외부 공기 열원과 열교환에 의해 냉각된다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)는 상기 리시버 탱크(80)와 유로로 연결된다. 따라서 상기 제1삼방밸브(35)를 통과한 냉매는 모두 상기 리시버 탱크(80)에 일시적으로 수용된다. 또한, 상기 제3외부 열교환기(93)는 후술하는 제2제습냉각 열교환기(50)의 증발압력 보상 냉매관(47)으로부터 토출된 냉매가 외부 공기 열원과 열교환할 수 있도록 별도의 냉매 유로가 구비된다. 또한, 상기 제4외부 열교환기(94)는 후술하는 제1제습냉각 열교환기(40)의 증발압력 보상 냉매관(47)으로부터 토출된 냉매가 외부 공기 열원과 열교환할 수 있도록 별도의 냉매 유로가 구비된다.Meanwhile, the second three-way valve (70) is connected to the third external heat exchanger (93) and the fourth external heat exchanger (94) by a flow path. The third
상기 리시버 탱크(80)로부터 토출된 냉매가 흐르는 유로 상에 순차적으로 드라이어(85)와 사이트 글라스(86)가 배치된다. 상기 드라이어(85)에서는 상기 리시버 탱크(80)에서 토출된 냉매의 수분이 제거된다. 상기 사이트 글라스(86)는 냉매가 정상적으로 흐르는지 외부에서 관찰할 수 있도록 마련된 장치다.The
상기 사이트 글라스(86)를 통과한 냉매는 제1제습냉각 열교환기(40)와 제2제습냉각 열교환기(50)에 유로를 통해 유입된다.The refrigerant that has passed through the
상기 사이트 글라스(86)를 통과한 냉매가 2개의 유로로 분기된다. 상기 2개의 유로 중 1개의 유로는 제1전자밸브(100)와 제1팽창밸브(101)를 통해 제1제습냉각 열교환기(40)에 연결된다. 상기 2개의 유로 중 나머지 유로는 제2제습냉각 열교환기(50)에 연결된다. 상기 제1팽창밸브(101)에서는 냉매가 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기가 된다. 상기 제1제습냉각 열교환기(40)로부터 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제1팽창밸브(101)의 개폐량을 제어하는 제1제어모듈(311)이 구비된 것이 바람직하다.The refrigerant having passed through the
상기 사이트 글라스(86)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 연결하는 유로는 서로 병렬적으로 배치된 한 쌍의 유로 상에 제2전자밸브(103), 제2팽창밸브(104), 제3전자밸브(106), 제3팽창밸브(107)가 배치된다. 상기 제1전자밸브(100)의 개폐에 따라 냉매가 상기 제1제습냉각 열교환기(40)로 유입되는 것이 제어된다. 또한, 상기 제2전자밸브(103)와 상기 제3전자밸브(106)의 개폐에 따라 냉매가 상기 제2제습냉각 열교환기(50)로 유입되는 것이 제어된다. 상기 제2팽창밸브(104)와 상기 제3팽창밸브(107)에서는 냉매가 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기가 된다. 상기 제2제습냉각 열교환기(50)로부터 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제2팽창밸브(104) 및 제3팽창밸브(107)의 개폐량을 제어하는 제2제어모듈(312)이 구비된 것이 바람직하다.The flow path connecting the
상기 제1제습냉각 열교환기(40)는 상기 외기 도입로(11)를 통해 실내로 도입되는 공기가 냉매와 열교환 되어 냉각 및 제습이 이루어지도록 하는 장치다. 상기 외기 도입로(11)를 흐르는 공기 중 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통과한 직후의 공기의 온도를 측정하여 상기 압축기(20)의 용량을 비례적으로 제어하는 제1온도조절기(211)가 구비된 것이 바람직하다.The first dehumidifying cooling heat exchanger (40) is a device for cooling and dehumidifying the air introduced into the room through the outside air introducing passage (11) by heat exchange with the refrigerant. A first temperature regulator (not shown) for measuring the temperature of air immediately after passing through the first dehumidification cooling heat exchanger (40) among the air flowing through the outside air introduction path (11) and controlling the capacity of the
상기 제2제습냉각 열교환기(50)는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통과한 공기가 냉매와 열교환 되어 냉각 및 제습이 이루어지도록 하는 장치다. 상기 외기 도입로(11)를 흐르는 공기 중 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 통과한 직후의 공기의 온도를 측정하여 상기 압축기(20)의 용량을 비례적으로 제어하는 제2온도조절기(212)가 구비된 것이 바람직하다.The second dehumidification cooling heat exchanger (50) is a device for cooling and dehumidifying the air passing through the first dehumidification cooling heat exchanger (40) by heat exchange with the refrigerant. A second temperature regulator (not shown) for measuring the temperature of the air immediately after passing through the second dehumidification cooling heat exchanger (50) among the air flowing through the outside air introduction path (11) and controlling the capacity of the
상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 각각 상기 외기 도입로(11)의 공기와 열교환되어 냉각된 냉매는 상기 사방밸브(30)와 상기 압축기(20)의 흡입구 측으로 연결된 유로에 합류되도록 연결된다. 상기 압축기(20)의 흡입구 측 유로에는 기액 분리기(26)가 설치되어 상기 압축기(20)로 액상의 냉매가 유입되는 것을 방지한다.The refrigerant cooled by heat exchange with the air of the outside
상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 각각 저온 냉매가 흐르는 주냉매관(45) 내부에 배치되며 고온 냉매가 나선 형태로 흐르도록 형성된 증발압력 보상 냉매관(47)을 포함하도록 구성된다. 상기 증발압력 보상 냉매관(47)은 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 또는 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45)을 흐르는 냉매의 증발압력이 충분하지 않을 경우 상기 압축기(20)에 토출된 고온 고압의 냉매 가스를 비례적으로 통과하도록 함으로써 상기 주냉매관(45)을 흐르는 냉매의 증발압력이 이상적으로 유지되도록 하는 역할을 한다.As shown in FIG. 2, the first dehumidification
상기 압축기(20)의 토출구 측과 상기 사방밸브(30)를 연결하는 유로 상에서 분기된 유로에 제3삼방밸브(75)가 배치된다.A third three-way valve (75) is disposed in a flow path branched on a flow path connecting the discharge port side of the compressor (20) and the four-way valve (30).
상기 제3삼방밸브(75)에서 분기된 유로 중 하나는 상기 사방밸브(30)와 상기 제1삼방밸브(35)를 연결하는 유로에 연결된다. 상기 제3삼방밸브(75)에서 분기된 유로 중 나머지 하나는 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에 구비된 증발압력 보상 냉매관(47)에 분기되어 연결된다. 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 또는 상기 제2제습냉각 열교환기(50)로부터 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 토출 되는 냉매의 압력을 기초로 상기 제3삼방밸브(75)의 개폐량을 비례적으로 제어하는 제3제어모듈(313)이 구비된 것이 바람직하다. 상기 제3삼방밸브(75)와 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 증발압력 보상 냉매관(47)을 연결하는 유로에는 제10전자밸브(160)가 설치된다. 상기 제3삼방밸브(75)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 증발압력 보상 냉매관(47)을 연결하는 유로에는 제11전자밸브(170)가 설치된다.One of the flow paths branched from the third three-way valve (75) is connected to a flow path connecting the four-way valve (30) and the first three-way valve (35). The remaining one of the flow channels branched from the third three-way valve (75) branches to the evaporation pressure compensating refrigerant pipe (47) provided in the first dehumidification cooling heat exchanger (40) and the second dehumidification cooling heat exchanger (50) Respectively. Closing amount of the third three-
상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 증발압력 보상 냉매관(47)을 통과한 냉매는 제4전자밸브(118)와 제4팽창밸브(120)를 통과하여 상기 제4외부 열교환기(94)로 유입되도록 연결된다.The refrigerant having passed through the evaporation pressure compensating
상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 증발압력 보상 냉매관(47)을 통과하는 냉매는 제5전자밸브(128)와 제5팽창밸브(130)를 통과하여 상기 제3외부 열교환기(93)로 유입되도록 연결된다.The refrigerant passing through the evaporation pressure compensating
상기 제4팽창밸브(120)를 통해 상기 제4외부 열교환기(94)로 유입된 냉매 및 상기 제5팽창밸브(130)를 통해 상기 제3외부 열교환기(93)로 유입된 냉매는 서로 합류하여 상기 사방밸브(30)로 흐르도록 연결된다.The refrigerant flowing into the fourth
상기 사이트 글라스(86)를 통과하여 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)로 연결되는 유로에서 분기하여 상기 제3외부 열교환기(93) 및 상기 제4외부 열교환기(94)로 유입되는 보조 유로(P1)가 구비된다.And a second dehumidifying cooling heat exchanger (50) that is connected to the first dehumidification cooling heat exchanger (40) and the second dehumidification cooling heat exchanger (50) through the site glass (86) And an auxiliary flow path P1 flowing into the
상기 보조 유로(P1) 중 상기 제3외부 열교환기(93)로 연결된 유로에는 제6전자밸브(140)와 제6팽창밸브(142) 및 제7전자밸브(144)와 제7팽창밸브(146)가 서로 쌍을 이루어 병렬적으로 배치된다. 상기 제3외부 열교환기(93)로부터 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제6팽창밸브(142) 및 상기 제7팽창밸브(146)의 개폐량을 제어하는 제4제어모듈(314)이 구비된 것이 바람직하다. 상기 제3외부 열교환기(93)로부터 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출 되는 냉매의 압력에 기초하여 상기 제3외부 열교환기(93)의 송풍량을 비례적으로 제어하는 제5온도조절기(215)가 구비된 것이 바람직하다. 상기 제5온도조절기(215)는 상기 제3외부 열교환기(93)의 송풍팬을 브러시리스 인버터 모터에 의해 비례적으로 제어한다.The
상기 보조 유로(P1) 중 상기 제4외부 열교환기(94)로 연결된 유로에는 제8전자밸브(147)와 제8팽창밸브(148) 및 제9전자밸브(150)와 제9팽창밸브(152)가 서로 쌍을 이루어 병렬적으로 배치된다. 상기 제4외부 열교환기(94)로부터 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출 되는 냉매의 온도와 압력을 측정하여 상기 제8팽창밸브(148) 및 상기 제9팽창밸브(152)의 개폐량을 제어하는 제5제어모듈(315)이 구비된 것이 바람직하다. 상기 제4외부 열교환기(94)로부터 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출 되는 냉매의 압력에 기초하여 상기 제4외부 열교환기(94)의 송풍량을 비례적으로 제어하는 제6온도조절기(216)가 구비된 것이 바람직하다. 상기 제6온도조절기(216)는 상기 제4외부 열교환기(94)의 송풍팬을 브러시리스 인버터 모터에 의해 비례적으로 제어한다.The eighth
상기 외기센서(200)의 측정값을 기초로 하여 시스템의 통합적인 작동 모드를 결정하는 통합 제어기(미도시)를 포함한 것이 바람직하다. 상기 통합 제어기는 상술한 다수의 센서 및 제어모듈들을 통합적으로 제어하는 중앙제어 장치이다.And an integrated controller (not shown) for determining an integrated operation mode of the system based on the measured values of the
도면에 구체적으로 서술되지 않은 밸브와 유로 등의 구성요소는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있는 것이므로 본 발명을 이해하는 데 장애가 되지 않을 것이다.Components such as valves and flow paths not specifically described in the drawings will be readily understood by those skilled in the art to which the present invention pertains, and will not hinder the understanding of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 작용 효과를 외기의 온도와 습도 환경에 따라 몇 가지로 경우로 분류하여 냉매의 흐름과 공기의 흐름을 기준으로 상세하게 서술하기로 한다.Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described in detail with respect to the flow of refrigerant and the flow of air, by dividing the operation and effect of the present invention into several cases according to the temperature and humidity environment of the outside air.
먼저, 여름철과 같이 외기의 온도가 30℃ 이상인 경우를 제1작동 모드로 정의하고 설명한다. 제1작동 모드는 예컨대 외기의 온도가 33℃이고 습도가 75%인 경우 실내 공간의 공기를 20℃~24℃의 50% 상대습도로 유지하도록 작동하는 경우이다. 이 경우 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)도 100% 효율로 가동된다.First, a case where the temperature of the outside air is 30 DEG C or more as in the summer is defined as the first operation mode. The first operating mode is, for example, when the temperature of the outside air is 33 캜 and the humidity is 75%, and operates to maintain the air in the room at a relative humidity of 20 캜 to 24 캜 at 50%. In this case, the first dehumidification cooling heat exchanger (40) and the second dehumidification cooling heat exchanger (50) also operate at 100% efficiency.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 블로워(15)가 작동하여 외기를 실내 공간으로 송풍한다. 외기는 상기 외기 도입로(11)를 따라 순차적으로 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)와, 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과하여 실내 공간(12)으로 유입된다. 이 과정에서 공기와 냉매가 어떻게 열교환이 이루어지는지를 상세하게 설명한다. 상기 제1압축기(21)와 상기 제2압축기(22)가 필요한 용량에 따라 비례적으로 가동되어 고온 고압의 냉매 가스를 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출한다. 고온 고압의 냉매 가스는 ⓐ점을 지나 상기 사방밸브(30)로 유입되어 a --> c 방향으로 흘러 상기 제1삼방밸브(35)에서 a --> b 방향으로 흐른다. 상기 제1삼방밸브(35)로부터 상기 히팅재열 열교환기(60)로 유입된 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 냉각 및 제습되어 온도가 낮아진 공기를 가열 및 감습하여 목표로 하는 온도 및 습도에 도달하게 한다. 이 과정에서 상기 제1삼방밸브(35)는 상기 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 냉매의 흐름을 a --> b 방향과 a --> c 방향으로 비례적으로 제어한다. 상기 제1삼방밸브(35)를 지나 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과한 냉매는 액화되어 ⓑ점에 도달한다. 상기 히팅재열 열교환기를 우회한 냉매는 고온 고압의 기체 상태로 ⓑ점에서 합류된다. 이와 같은 과정으로 실내 공간의 온도를 조절한 후 냉매는 ⓑ점에서 합류하여 상기 제2삼방밸브(70)로 유입된다. 상기 제2삼방밸브(70)는 제4온도조절기(214)에 설정된 온도값에 의하여 a --> b 또는 a --> c 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 이상인 경우 a --> b 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 미만인 경우 a --> c 방향으로 흐른다. 상기 제2삼방밸브(70)를 a --> b 방향으로 통과한 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93) 및 상기 제4외부 열교환기(94)에 유입된다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)에서는 외부의 공기 열원과 냉매가 열교환을 한다. 그 결과 고온 고압의 기체 상태의 냉매는 액체상태로 상변화되어 ⓢ점에서 합류하여 ⓜ점을 지나 리시버 탱크(80)로 유입된다. 한편, 상기 제2삼방밸브(70)에서 a --> c 방향으로 흐른 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)를 거치지 않고 ⓜ점을 지나 상기 리시버 탱크(80)로 유입된다. 상기 리시버 탱크(80)로 유입된 액상의 냉매는 일정량을 유지하며 드라이어(85)와 사이트 글라스(86)를 통과하여 ⓒ점을 통과하여 ⓚ, ⓛ점에 유입된다. ⓚ, ⓛ점을 통과한 냉매는 제1전자밸브(100)와 제1팽창밸브(101)를 지나면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기로 상변화된 후 상기 제1제습냉각 열교환기(40)에 유입된다. 상기 제1제습냉각 열교환기(40)에서 상기 외기 도입로(11)를 통해 외부에서 도입된 공기와 열교환하여 제1온도조절기(211)에 설정된 값으로 공기의 온도 및 습도를 1차적으로 조절한다. 이때 제1압축기(21)는 제1온도조절기(211)에 설정된 온도 값에 따라 가변제어로 용량조절이 가능하므로 일정값의 온도와 제습량을 조절할 수 있다. 이때 또한 ⓚ, ⓛ점에 유입된 액상 냉매는 제2전자밸브(103)와 제2팽창밸브(104)를 통과하거나, 제3전자밸브(106)와 제3팽창밸브(107)를 통과하여 저온 저압의 습포화 증기로 상변화된 후 상기 제2제습냉각 열교환기(50)로 유입된다. 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통과하면서 1차적으로 제습 및 냉각된 공기와 열교환 하여 그 공기를 상기 제2온도조절기(212)에 설정된 온도와 습도로 조절할 수 있다. 이때 상기 제2압축기(22)는 상기 제2온도조절기(212)에 설정된 온도값에 따라 가변제어로 용량을 조절할 수 있으므로 일정값의 온도와 습도량을 조절할 수 있다. 이때 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통해 1차 제습 및 냉각 기능을 수행한 냉매는 ⓔ점에서 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 연결된 유로에 합류된다. 또한, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 통해 2차 제습 및 냉각 기능을 수행한 냉매는 ⓓ점에서 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 연결된 유로에 합류된다. 또한, ⓔ점 또는 ⓓ점을 통과한 냉매는 기액 분리기(26)를 통과하여 액상의 냉매가 분리되고 기체 상태의 냉매는 상기 압축기(20)로 유입됨으로써 냉동사이클이 완성된다. 이 과정에서 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 1차 및 2차 제습 및 냉각된 공기는 히팅재열 열교환기(60)로 유입된다. 상기 히팅재열 열교환기(60)에서는 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 상기 제1삼방밸브(35)를 a --> b 방향으로 통과한 고온 고압의 냉매가스와 공기가 열교환되어 공기가 가열 및 감습된 후 최종적으로 실내 공간(12)으로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 외기는 온도 33℃, 습도 75%의 상태로부터 온도 20℃~24℃, 습도 50%의 상태로 냉각 및 감습되어 실내 공간(12)으로 공급된다.Referring to FIGS. 3 and 4, the
이제, 봄·가을철과 같이 외기의 온도가 20℃ 이상 30℃ 미만인 경우를 제2작동 모드로 정의하고 설명한다. 제2작동 모드는 예컨대 외기의 온도가 24℃이고 습도가 95%인 경우 실내 공간의 공기를 20℃~24℃의 50% 상대습도로 유지하도록 작동하는 경우이다. 이 경우 상기 제1제습냉각 열교환기(40)는 100% 효율로 가동되며, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)는 50% 효율로 가동된다.Now, a case where the temperature of the outside air is 20 占 폚 or more and less than 30 占 폚 as in spring and autumn is defined and explained as the second operation mode. The second operating mode is, for example, a case where the temperature of the outside air is 24 캜 and the humidity is 95%, and the indoor air is operated to maintain the air at 50% relative humidity of 20 캜 to 24 캜. In this case, the first dehumidification cooling heat exchanger (40) operates at 100% efficiency, and the second dehumidification cooling heat exchanger (50) operates at 50% efficiency.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 블로워(15)가 작동하여 외기를 실내 공간으로 송풍한다. 외기는 상기 외기 도입로(11)를 따라 순차적으로 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)와, 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과하여 실내 공간(12)으로 유입된다. 이 과정에서 공기와 냉매가 어떻게 열교환이 이루어지는지를 상세하게 설명한다. 상기 제1압축기(21)와 상기 제2압축기(22)가 필요한 용량에 따라 비례적으로 가동되어 고온 고압의 냉매 가스를 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출한다. 고온 고압의 냉매 가스는 ⓐ점을 지나 상기 사방밸브(30)로 유입되어 a --> c 방향으로 흘러 상기 제1삼방밸브(35)에서 a --> b 방향으로 흐른다. 상기 제1삼방밸브(35)로부터 상기 히팅재열 열교환기(60)로 유입된 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 냉각 및 제습되어 온도가 낮아진 공기를 가열 및 감습하여 목표로 하는 온도 및 습도에 도달하게 한다. 이 과정에서 상기 제1삼방밸브(35)는 상기 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 냉매의 흐름을 a --> b 방향과 a --> c 방향으로 비례적으로 제어한다. 상기 제1삼방밸브(35)를 지나 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과한 냉매는 액화되어 ⓑ점에 도달한다. 상기 히팅재열 열교환기를 우회한 냉매는 고온 고압의 기체 상태로 ⓑ점에서 합류된다. 이와 같은 과정으로 실내 공간의 온도를 조절한 후 냉매는 ⓑ점에서 합류하여 상기 제2삼방밸브(70)로 유입된다. 상기 제2삼방밸브(70)는 제4온도조절기(214)에 설정된 온도값에 의하여 a --> b 또는 a --> c 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 이상인 경우 a --> b 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 미만인 경우 a --> c 방향으로 흐른다. 상기 제2삼방밸브(70)를 a --> b 방향으로 통과한 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93) 및 상기 제4외부 열교환기(94)에 유입된다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)에서는 외부의 공기 열원과 냉매가 열교환을 한다. 그 결과 냉매는 액체상태로 상변화되어 ⓢ점에서 합류하여 ⓜ점을 지나 리시버 탱크(80)로 유입된다. 한편, 상기 제2삼방밸브(70)에서 a --> c 방향으로 흐른 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)를 거치지 않고 ⓜ점을 지나 상기 리시버 탱크(80)로 유입된다. 상기 리시버 탱크(80)로 유입된 액상의 냉매는 일정량을 유지하며 드라이어(85)와 사이트 글라스(86)를 통과하여 ⓒ점을 통과하여 ⓚ, ⓛ점에 유입된다. ⓚ, ⓛ점을 통과한 냉매는 제1전자밸브(100)와 제1팽창밸브(101)를 지나면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기로 상변화된 후 상기 제1제습냉각 열교환기(40)에 유입된다. 상기 제1제습냉각 열교환기(40)에서 상기 외기 도입로(11)를 통해 외부에서 도입된 공기와 열교환하여 제1온도조절기(211)에 설정된 값으로 공기의 온도 및 습도를 1차적으로 조절한다. 이때 제1압축기(21)는 제1온도조절기(211)에 설정된 온도 값에 따라 가변제어로 용량조절이 가능하므로 일정값의 온도와 제습량을 조절할 수 있다. 이때 어떠한 상태 변화가 발생하여 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 주냉매관(45) 출구측의 냉매 저압 증발압력이 제3제어모듈의 설정된 값 이하로 내려가면 제3제어모듈(313)에 의하여 ⓐ점을 통해 상기 제3삼방밸브(75)로 유입된 고온 고압의 냉매 가스를 a --> b 방향으로 통과시켜 제10전자밸브(160)를 통해 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 증발압력 보상 냉매관(47)으로 흐르게 한다. 이에 따라 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 주냉매관(45)과 증발압력 보상 냉매관(47)을 흐르는 냉매간 열교환이 일어나 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 주냉매관(45) 출구측의 냉매의 증발압력이 저하되지 않도록 함으로써 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 제습냉각 능력이 저하되는 문제점을 해소한다. 또한 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 주냉매관(45)과 증발압력 보상 냉매관(47) 사이에서 열교환이 이루어짐으로써 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 열교환핀 외부에 적상이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다. 이에 따라 환경의 변환에도 불구하고 상기 제1제습냉각 열교환기(40)의 주냉매관(45)에서 토출 되는 냉매의 압력을 일정하게 유지할 수 있으므로 항온제습 공기 조화 시스템을 안정적으로 가동할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, the
상기 제1제습냉각 열교환기(40)에서 증발압력 보상이 끝난 고온 고압의 냉매 가스는 제4전자밸브(118)를 통해 제4팽창밸브(120)로 유입되어 단열팽창함으로써 저온 저압의 습포와 증기 상태로 상변화한 후 ⓤ점에 유입하여 제4외부 열교환기(94)로 유입된다. 상기 제4외부 열교환기(94)에서는 외부 공기 열원과 냉매가 열교환하여 냉매를 저온 저압의 과열 가스로 상변화시킨다. 상기 제4외부 열교환기(94)에서 토출된 냉매는 ⓖ점을 통과하여 상기 사방밸브(30)를 b --> d 방향으로 통과하여 ⓓ,ⓔ점을 지나 기액 분리기(26)에서 액상의 냉매가 필터링 된 후 기체 상태의 냉매가 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 유입됨으로써 1차 항온제습 사이클이 완성된다.The refrigerant gas of high temperature and high pressure which has been subjected to evaporation pressure compensation in the first dehumidification cooling heat exchanger (40) flows into the fourth expansion valve (120) through the fourth electromagnetic valve (118) And flows into the fourth external heat exchanger (94). In the fourth external heat exchanger (94), the external air heat source and the refrigerant undergo heat exchange to convert the refrigerant into the superheated gas of low temperature and low pressure. The refrigerant discharged from the fourth
이때 또한 ⓚ, ⓛ점에 유입된 액상 냉매는 제2전자밸브(103)와 제2팽창밸브(104)를 통과하여 저온 저압의 습포화 증기로 상변화된 후 상기 제2제습냉각 열교환기(50)로 유입된다. 이때 상기 제3전자밸브(106)가 폐쇄된 상태로 유지되어 상기 제3팽창밸브(107)로는 냉매가 통과하지 못한다. 따라서 상기 제2제습냉각 열교환기(50)는 50% 효율로 가동된다. 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통과하면서 1차적으로 제습 및 냉각된 공기와 열교환 하여 그 공기를 상기 제2온도조절기(212)에 설정된 온도와 습도로 조절할 수 있다. 이때 상기 제2압축기(22)는 상기 제2온도조절기(212)에 설정된 온도값에 따라 가변제어로 용량을 조절할 수 있으므로 일정값의 온도와 습도량을 조절할 수 있다. 이때 상기 히팅재열 열교환기(60)의 가열 용량 부족에 따라서 제2압축기(22)가 100% 가동한다면, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)가 50%만 가동하므로, 상기 제3외부 열교환기(93)도 50%로 가동하여 전체적인 용량 밸런스를 유지할 수 있다. 즉, 상기 리시버 탱크(80)에서 토출된 액상의 냉매 중 일부는 ⓒ점에서 분기되어 보조 유로(P1)를 따라 흐른 후 ⓧ점을 통과하여 제6전자밸브(140)와 제6팽창밸브(142)를 통과하면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기 상태로 상변태한 후 ⓥ점과 ⓣ점을 순차적으로 지나 상기 제3외부 열교환기(93)로 유입된다. 상기 제3외부 열교환기(93)에서 냉매는 외부 공기 열원과 열교환되어 저온 저압의 과열 증기가 되어 ⓖ점을 지나 상기 사방밸브(30)를 b --> d 방향으로 통과하여 ⓓ,ⓔ점을 거쳐 기액 분리기(26)에서 액상의 냉매가 걸리진 후 기체 상태의 냉매가 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 유입됨으로써 상기 제2압축기(22)의 100% 가동에 따른 증발열원을 해결할 수 있다.At this time, the liquid refrigerant introduced into the boiling point passes through the
또한, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 냉각 사이클 가동시에 어떠한 상태 변화에 따라 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45) 출구측의 냉매 저압 증발압력이 제3제어모듈의 설정된 값 이하로 내려가면 제3제어모듈(313)에 의하여 ⓐ점을 통해 상기 제3삼방밸브(75)로 유입된 고온 고압의 냉매 가스를 a --> b 방향으로 통과시켜 제11전자밸브(170)를 통해 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 증발압력 보상 냉매관(47)으로 흐르게 한다. 이에 따라 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45)과 증발압력 보상 냉매관(47)을 흐르는 냉매간 열교환이 일어나 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45) 출구측의 냉매의 증발압력이 저하되지 않도록 함으로써 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 제습냉각 능력이 저하되는 문제점을 해소한다. 또한, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45)과 증발압력 보상 냉매관(47) 사이에서 열교환이 이루어짐으로써 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 열교환핀 외부에 적상이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다. 이에 따라 환경의 변환에도 불구하고 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45)에서 토출 되는 냉매의 압력을 일정하게 유지할 수 있으므로 항온제습 공기 조화 시스템을 안정적으로 가동할 수 있다.The refrigerant low-pressure evaporation pressure on the outlet side of the main refrigerant pipe (45) of the second dehumidification cooling heat exchanger (50) is changed to the third evaporation temperature of the third dehumidification cooling heat exchanger When the temperature of the refrigerant is lower than the set value of the control module, the
상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 증발압력 보상이 끝난 고온 고압의 냉매 가스는 제5전자밸브(128)를 통해 제5팽창밸브(130)로 유입되어 단열팽창함으로써 저온 저압의 습포와 증기 상태로 상변화한 후 ⓣ점에 유입하여 제3외부 열교환기(93)로 유입된다. 상기 제3외부 열교환기(93)에서는 외부 공기 열원과 냉매가 열교환하여 냉매를 저온 저압의 과열 가스로 상변화시킨다. 상기 제3외부 열교환기(93)에서 토출된 냉매는 ⓖ점을 통과하여 상기 사방밸브(30)를 b --> d 방향으로 통과하여 ⓓ,ⓔ점을 지나 기액 분리기(26)에서 액상의 냉매가 필터링 된 후 기체 상태의 냉매가 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 유입됨으로써 2차 항온제습 사이클이 완성된다.The high-temperature and high-pressure refrigerant gas after the evaporation pressure compensation in the second dehumidification cooling heat exchanger (50) flows into the fifth expansion valve (130) through the fifth solenoid valve (128) And flows into the third external heat exchanger (93). In the third external heat exchanger (93), the external air heat source and the refrigerant undergo heat exchange to convert the refrigerant into the superheated gas of the low temperature and the low pressure. The refrigerant discharged from the third
이 과정에서 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통해 1차 제습 및 냉각 기능을 수행한 냉매는 ⓔ점에서 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 연결된 유로에 합류된다. 또한, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 통해 2차 제습 및 냉각 기능을 수행한 냉매는 ⓓ점에서 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 연결된 유로에 합류된다. 또한, ⓔ점 또는 ⓓ점을 통과한 냉매는 기액 분리기(26)를 통과하여 액상의 냉매가 분리되고 기체 상태의 냉매는 상기 압축기(20)로 유입됨으로써 냉동사이클이 완성된다. 이 과정에서 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 1차 및 2차 제습 및 냉각된 공기는 히팅재열 열교환기(60)로 유입된다. 상기 히팅재열 열교환기(60)에서는 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 상기 제1삼방밸브(35)를 a --> b 방향으로 통과한 고온 고압의 냉매가스와 공기가 열교환되어 공기가 가열 및 감습된 후 최종적으로 실내 공간(12)으로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 외기는 온도 24℃, 습도 95%의 상태로부터 온도 20℃~24℃, 습도 50%의 상태로 냉각 및 감습되어 실내 공간(12)으로 공급된다.In this process, the refrigerant having performed the primary dehumidification and cooling function through the first dehumidification cooling heat exchanger (40) is joined to the flow path connected to the suction port of the compressor (20) at the point of e. Further, the refrigerant having performed the secondary dehumidification and cooling function through the second dehumidification cooling heat exchanger (50) is joined to the flow path connected to the inlet of the compressor (20) at point d. Further, the refrigerant passing through the point E or the point D is passed through the gas-
이제, 봄·가을철이나 초겨울에 외기의 온도가 20℃ 미만으로 유지되는 경우를 제3작동 모드로 정의하고 설명한다. 제3작동 모드는 예컨대 외기의 온도가 16℃이고 습도가 95%인 경우 실내 공간의 공기를 20℃~24℃의 50% 상대습도로 유지하도록 작동하는 경우이다. 이 경우 상기 제1제습냉각 열교환기(40)는 가동하지 않으며, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)는 50% 효율로 가동한다.Now, the case where the temperature of the outside air is kept below 20 占 폚 in the spring / autumn season and early winter is defined and explained as the third operation mode. The third operating mode is, for example, an operation in which the air in the indoor space is maintained at 50% relative humidity of 20 ° C to 24 ° C when the temperature of the outside air is 16 ° C and the humidity is 95%. In this case, the first dehumidification cooling heat exchanger (40) does not operate, and the second dehumidification cooling heat exchanger (50) operates at 50% efficiency.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 블로워(15)가 작동하여 외기를 실내 공간으로 송풍한다. 외기는 상기 외기 도입로(11)를 따라 순차적으로 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)와, 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과하여 실내 공간(12)으로 유입된다. 이 과정에서 공기와 냉매가 어떻게 열교환이 이루어지는지를 상세하게 설명한다. 상기 제1압축기(21)와 상기 제2압축기(22)가 필요한 용량에 따라 비례적으로 가동되어 고온 고압의 냉매 가스를 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출한다. 예컨대, 상기 제1압축기(21)는 제2제습냉각 열교환기(50)의 제습냉각을 목적으로 가동하고 히팅재열 열교환기(60)의 열원으로도 사용한다. 한편 상기 제2압축기(22)는 히팅재열 열교환기(60)의 가열 용량 부족시 가변제어 가동으로 고온 고압의 냉매 가스를 형성하여 토출한다. 상기 제1압축기(21) 및 상기 제2압축기(22)에서 토출된 고온 고압의 냉매 가스는 ⓐ점을 지나 상기 사방밸브(30)로 유입되어 a --> c 방향으로 흘러 상기 제1삼방밸브(35)에서 a --> b 방향으로 흐른다. 상기 제1삼방밸브(35)로부터 상기 히팅재열 열교환기(60)로 유입된 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통과하고 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 냉각 및 제습되어 온도가 낮아진 공기를 가열 및 감습하여 목표로 하는 온도 및 습도에 도달하게 한다. 이 과정에서 상기 제1삼방밸브(35)는 상기 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 냉매의 흐름을 a --> b 방향과 a --> c 방향으로 비례적으로 제어한다. 상기 제1삼방밸브(35)를 지나 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과한 냉매는 액화되어 ⓑ점에 도달한다. 상기 히팅재열 열교환기를 우회한 냉매는 기체 상태로 ⓑ점에서 합류된다. 이와 같은 과정으로 실내 공간의 온도를 조절한 후 냉매는 ⓑ점에서 합류하여 상기 제2삼방밸브(70)로 유입된다. 상기 제2삼방밸브(70)는 제4온도조절기(214)에 설정된 온도값에 의하여 a --> b 또는 a --> c 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 이상인 경우 a --> b 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 미만인 경우 a --> c 방향으로 흐른다. 상기 제2삼방밸브(70)를 a --> b 방향으로 통과한 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93) 및 상기 제4외부 열교환기(94)에 유입된다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)에서는 외부의 공기 열원과 냉매가 열교환을 한다. 이 과정에서 상기 제3외부 열교환기(93)는 제5온도조절기(215)에 의해 외부 공기의 송풍량이 인버터 모터에 의해 가동되는 송풍팬으로 조절되고, 상기 제4외부 열교환기(94)는 제6온도조절기(216)에 의해 외부 공기의 송풍량이 인버터 모터에 의해 가동되는 송풍팬으로 조절된다. 그 결과 냉매는 액체상태로 상변화되어 ⓢ점에서 합류하여 ⓜ점을 지나 리시버 탱크(80)로 유입된다. 한편, 상기 제2삼방밸브(70)에서 a --> c 방향으로 흐른 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)를 거치지 않고 ⓜ점을 지나 상기 리시버 탱크(80)로 유입된다.Referring to FIGS. 7 and 8, the
상기 리시버 탱크(80)로 유입된 액상의 냉매는 일정량을 유지하며 드라이어(85)와 사이트 글라스(86)를 통과하여 ⓒ점을 통과하여 ⓚ에 유입된다. 이 상태에서 상기 제1전자밸브(100)는 폐쇄된 상태를 유지한다. 따라서 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)로 유입되지 않는다. 그 결과 상기 제1제습냉각 열교환기(40)에서는 외기와 냉매 간 열교환이 일어나지 않는다. 그 결과 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통과하는 외기의 온도는 16℃, 습도는 95%를 유지한다. ⓚ점을 통과한 냉매는 제2전자밸브(103)와 제2팽창밸브(104)를 지나면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기로 상변화된 후 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에 유입된다. 이때 상기 제3전자밸브(106)가 폐쇄된 상태로 유지되어 상기 제3팽창밸브(107)로는 냉매가 통과하지 못한다. 따라서 상기 제2제습냉각 열교환기(50)는 50% 효율로 가동된다. 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)를 통과한 공기와 열교환 하여 그 공기를 상기 제2온도조절기(212)에 설정된 온도와 습도로 조절할 수 있다. 또한, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 냉각 사이클 가동시에 어떠한 상태 변화에 따라 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45) 출구측의 냉매 저압 증발압력이 제3제어모듈의 설정된 값 이하로 내려가면 제3제어모듈(313)에 의하여 ⓐ점을 통해 상기 제3삼방밸브(75)로 유입된 고온 고압의 냉매 가스를 a --> b 방향으로 통과시켜 제11전자밸브(170)를 통해 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 증발압력 보상 냉매관(47)으로 흐르게 한다. 이에 따라 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45)과 증발압력 보상 냉매관(47)을 흐르는 냉매간 열교환이 일어나 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45) 출구측의 냉매의 증발압력이 저하되지 않도록 함으로써 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 제습냉각 능력이 저하되는 문제점을 해소한다. 또한, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45)과 증발압력 보상 냉매관(47) 사이에서 열교환이 이루어짐으로써 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 열교환핀 외부에 적상이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다. 이에 따라 환경의 변환에도 불구하고 상기 제2제습냉각 열교환기(50)의 주냉매관(45)에서 토출 되는 냉매의 압력을 일정하게 유지할 수 있으므로 항온제습 공기 조화 시스템을 안정적으로 가동할 수 있다.The liquid refrigerant flowing into the
상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 증발압력 보상이 끝난 고온 고압의 냉매 가스는 제5전자밸브(128)를 통해 제5팽창밸브(130)로 유입되어 단열팽창함으로써 저온 저압의 습포와 증기 상태로 상변화한 후 ⓣ점에 유입하여 제3외부 열교환기(93)로 유입된다. 상기 제3외부 열교환기(93)에서는 외부 공기 열원과 냉매가 열교환하여 냉매를 저온 저압의 과열 가스로 상변화시킨다. 상기 제3외부 열교환기(93)에서 토출된 냉매는 ⓖ점을 통과하여 상기 사방밸브(30)를 b --> d 방향으로 통과하여 ⓓ,ⓔ점을 지나 기액 분리기(26)에서 액상의 냉매가 필터링 된 후 기체 상태의 냉매가 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 유입됨으로써 2차 항온제습 사이클이 완성된다.The high-temperature and high-pressure refrigerant gas after the evaporation pressure compensation in the second dehumidification cooling heat exchanger (50) flows into the fifth expansion valve (130) through the fifth solenoid valve (128) And flows into the third external heat exchanger (93). In the third external heat exchanger (93), the external air heat source and the refrigerant undergo heat exchange to convert the refrigerant into the superheated gas of the low temperature and the low pressure. The refrigerant discharged from the third
이 과정에서 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 통해 제습 및 냉각 기능을 수행한 냉매는 ⓓ점에서 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 연결된 유로에 합류된다. 또한, ⓓ점을 통과한 냉매는 기액 분리기(26)를 통과하여 액상의 냉매가 분리되고 기체 상태의 냉매는 상기 압축기(20)로 유입됨으로써 냉동사이클이 완성된다. 이때 또한 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 제습냉각 저온 열원을 50% 정도 소요하고 나머지 50% 정도의 증발열원 사이클은 상기 리시버 탱크(80)에서 토출되어 ⓒ 점에서 냉매가 분기되어 ⓧ점으로 유입된다. ⓧ점을 통과한 냉매의 절반은 제6전자밸브(140)와 제6팽창밸브(142)를 통과하면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기로 상변화한 후 ⓣ점을 통과하여 상기 제3외부 열교환기(93)로 유입된다. 이때 상기 제7전자밸브(144)는 폐쇄된 상태를 유지하므로 상기 제7팽창밸브(146)로는 냉매가 유입되지 않는다. 또한, ⓧ점을 통과한 냉매의 나머지는 ⓩ점을 통과하여 제8전자밸브(147)와 제8팽창밸브 및 제9전자밸브(150)와 제9팽창밸브(152)를 통과하면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기 상태로 상변화한 후 ⓤ점을 통해 상기 제4외부 열교환기(94)로 유입된다. 냉매는 제3외부 열교환기(93) 및 제4외부 열교환기(94)에서 외부 공기 열원과 열교환되어 저온 저압의 과열증기가 되어 ⓖ점에서 합류하여 상기 사방밸브(30)를 b --> d 방향으로 통과하여 ⓓ,ⓔ 점을 지나 기액 분리기(26)에서 액상의 냉매가 필터링 되고 기체 상태의 냉매는 상기 압축기(20)의 흡입구 측으로 유입됨으로써 냉동 사이클이 완성된다.In this process, the refrigerant having performed the dehumidification and cooling functions through the second dehumidification cooling heat exchanger (50) is joined to the flow path connected to the suction port of the compressor (20) at point d. In addition, the refrigerant passing through the point (d) passes through the gas-liquid separator (26) to separate the liquid refrigerant, and the gaseous refrigerant flows into the compressor (20) to complete the refrigeration cycle. At this time, it takes about 50% of the dehumidifying cooling low temperature heat source in the second dehumidification cooling
이 과정에서 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 제습 및 냉각된 공기는 히팅재열 열교환기(60)로 유입된다. 상기 히팅재열 열교환기(60)에서는 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 상기 제1삼방밸브(35)를 a --> b 방향으로 통과한 고온 고압의 냉매가스와 공기가 열교환되어 공기가 가열 및 감습된 후 최종적으로 실내 공간(12)으로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 외기는 온도 16℃, 습도 95%의 상태로부터 온도 20℃~24℃, 습도 50%의 상태로 냉각 및 감습되어 실내 공간(12)으로 공급된다.In this process, the dehumidified and cooled air in the second dehumidification cooling heat exchanger (50) flows into the heating reheat heat exchanger (60). In the heating reheat heat exchanger (60), the high temperature and high pressure refrigerant gas passing through the first three-way valve (35) in the a-> b direction is heat-exchanged with the air according to the temperature set in the third temperature regulator (213) Is finally heated and humidified and then supplied to the indoor space (12). Through this process, the outside air is cooled and humidified at a temperature of 16 ° C and a humidity of 95% at a temperature of 20 ° C to 24 ° C and a humidity of 50%, and is supplied to the
한편, 겨울철에 외기의 온도가 10℃ 이하로 유지되는 경우를 제4작동 모드로 정의하고 설명한다. 제4작동 모드는 예컨대 외기의 온도가 10℃이고 습도가 95%인 경우 실내 공간의 공기를 20℃의 50% 상대습도로 유지하도록 작동하는 경우이다. 이 경우 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)는 가동하지 않으며, 상기 히팅재열 열교환기(60)는 100% 효율로 가동한다.On the other hand, a case where the temperature of the outside air is maintained at 10 DEG C or less in winter is defined as a fourth operation mode and explained. The fourth mode of operation is, for example, to operate to keep the air in the room at 50% relative humidity at 20 캜 when the temperature of the outside air is 10 캜 and the humidity is 95%. In this case, the first dehumidification cooling heat exchanger (40) and the second dehumidification cooling heat exchanger (50) are not operated, and the heating reheat heat exchanger (60) operates at 100% efficiency.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 블로워(15)가 작동하여 외기를 실내 공간으로 송풍한다. 외기는 상기 외기 도입로(11)를 따라 순차적으로 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와, 상기 제2제습냉각 열교환기(50)와, 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과하여 실내 공간(12)으로 유입된다. 이 과정에서 공기와 냉매가 어떻게 열교환이 이루어지는지를 상세하게 설명한다. 상기 제1압축기(21)와 상기 제2압축기(22)가 필요한 용량에 따라 비례적으로 가동되어 고온 고압의 냉매 가스를 상기 사방밸브(30) 쪽으로 토출한다. 예컨대, 상기 제1압축기(21) 및 상기 제2압축기(22)는 모두 히팅재열 열교환기(60)의 열원으로 사용한다. 상기 제1압축기(21) 및 상기 제2압축기(22)에서 토출된 고온 고압의 냉매 가스는 ⓐ점을 지나 상기 사방밸브(30)로 유입되어 a --> c 방향으로 흘러 상기 제1삼방밸브(35)에서 a --> b 방향으로 흐른다. 상기 제1삼방밸브(35)로부터 상기 히팅재열 열교환기(60)로 유입된 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 통과한 공기를 가열 및 감습하여 목표로 하는 온도 및 습도에 도달하게 한다. 이 과정에서 상기 제1삼방밸브(35)는 상기 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 냉매의 흐름을 a --> b 방향과 a --> c 방향으로 비례적으로 제어한다. 상기 제1삼방밸브(35)를 지나 상기 히팅재열 열교환기(60)를 통과한 냉매는 액화되어 ⓑ점에 도달한다. 상기 히팅재열 열교환기를 우회한 냉매는 기체 상태로 ⓑ점에서 합류된다. 이와 같은 과정으로 실내 공간의 온도를 조절한 후 냉매는 ⓑ점에서 합류하여 상기 제2삼방밸브(70)로 유입된다. 상기 제2삼방밸브(70)는 제4온도조절기(214)에 설정된 온도값에 의하여 a --> b 또는 a --> c 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 이상인 경우 a --> b 방향으로 흐른다. 냉매가 제4온도조절기(214)의 설정값 미만인 경우 a --> c 방향으로 흐른다. 상기 제2삼방밸브(70)를 a --> b 방향으로 통과한 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93) 및 상기 제4외부 열교환기(94)에 유입된다. 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)에서는 외부의 공기 열원과 냉매가 열교환을 한다. 이 과정에서 상기 제3외부 열교환기(93)는 제5온도조절기(215)에 의해 외부 공기의 송풍량이 인버터 모터에 의해 가동되는 송풍팬으로 조절되고, 상기 제4외부 열교환기(94)는 제6온도조절기(216)에 의해 외부 공기의 송풍량이 인버터 모터에 의해 가동되는 송풍팬으로 조절된다. 그 결과 냉매는 액체상태로 상변화되어 ⓢ점에서 합류하여 ⓜ점을 지나 리시버 탱크(80)로 유입된다. 한편, 상기 제2삼방밸브(70)에서 a --> c 방향으로 흐른 냉매는 상기 제3외부 열교환기(93)와 상기 제4외부 열교환기(94)를 거치지 않고 ⓜ점을 지나 상기 리시버 탱크(80)로 유입된다.Referring to FIGS. 9 and 10, the
상기 리시버 탱크(80)로 유입된 액상의 냉매는 일정량을 유지하며 드라이어(85)와 사이트 글라스(86)를 통과하여 ⓒ점을 통과하여 ⓧ점에 유입된다. 이 과정에서 상기 제1전자밸브(100), 제2전자밸브(103) 및 제3전자밸브(106)는 폐쇄된 상태를 유지한다. 따라서 냉매는 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)로 유입되지 않는다. 그 결과 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서는 외기와 냉매 간 열교환이 일어나지 않는다. 그 결과 상기 제1제습냉각 열교환기(40) 및 상기 제2제습냉각 열교환기(50)를 통과하는 외기의 온도는 10℃ 이하, 습도는 95%를 유지한다. The liquid refrigerant flowing into the
이때 또한 ⓧ점을 통과한 냉매의 절반은 제6전자밸브(140)와 제6팽창밸브(142), 제7전자밸브(144)와 제7전자밸브(144)를 통과하면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기로 상변화한 후 ⓣ점을 통과하여 상기 제3외부 열교환기(93)로 유입된다. 또한 ⓧ점을 통과한 냉매의 나머지는 ⓩ점을 통과하여 제8전자밸브(147)와 제8팽창밸브 및 제9전자밸브(150)와 제9팽창밸브(152)를 통과하면서 단열팽창하여 저온 저압의 습포화 증기 상태로 상변화한 후 ⓤ점을 통해 상기 제4외부 열교환기(94)로 유입된다. 냉매는 제3외부 열교환기(93) 및 제4외부 열교환기(94)에서 외부 공기 열원과 열교환되어 저온 저압의 과열증기가 되어 ⓖ점에서 합류하여 상기 사방밸브(30)를 b --> d 방향으로 통과하여 ⓓ,ⓔ 점을 지나 기액 분리기(26)에서 액상의 냉매가 필터링 되고 기체 상태의 냉매는 상기 압축기(20)의 흡입구 측으로 유입됨으로써 냉동 사이클이 완성된다.At this time, half of the refrigerant passing through the boiling point passes through the
이 과정에서 상기 외기 도입로(11)로 유입된 공기는 상기 제1제습냉각 열교환기(40)와 상기 제2제습냉각 열교환기(50)에서 냉매와 열교환되지 않은 상태로 히팅재열 열교환기(60)로 유입된다. 상기 히팅재열 열교환기(60)에서는 제3온도조절기(213)에 설정된 온도에 따라 상기 제1삼방밸브(35)를 a --> b 방향으로 통과한 고온 고압의 냉매가스와 공기가 열교환되어 공기가 가열 및 감습된 후 최종적으로 실내 공간(12)으로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 외기는 온도 10℃, 습도 95%의 상태로부터 온도 20℃, 습도 50%의 상태로 냉각 및 감습되어 실내 공간(12)으로 공급된다.In this process, the air introduced into the outside
이와 같이 본 발명에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템은, 실내 공간의 항온 항습을 위해 전체 외기를 도입하여 항온 항습을 유지하며 도입된 외기는 실외로 배출함으로써 실내 공기에 유해 물질이 축적되지 않도록 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템은, 제1제습냉각 열교환기 및 제2제습냉각 열교환기의 증발압력을 압축기로부터 토출된 고온 고압의 냉매 가스를 열교환기 내부의 주냉매관을 흐르는 냉매와 열교환되도록 함으로써 보상하여 안정적인 항온항습 효과를 지속적으로 유지하도록 하는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서와 같이 본 시스템을 구성하는 주요 밸브를 자동으로 제어하는 제어모듈들이 구비된 경우 계절의 변화에 상관없이 연중 자동으로 안정적인 항온항습 효과를 유지할 수 있다.The entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system equipped with the evaporation pressure compensation structure according to the present invention is configured to maintain the constant temperature and humidity by introducing the entire outside air for constant temperature and humidity in the indoor space, There is an effect that the harmful substances are not accumulated in the air. The entire outside air introduction type constant temperature dehumidifying air conditioning system provided with the evaporation pressure compensation structure according to the present invention is characterized in that the evaporation pressure of the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger is controlled by the high temperature high pressure refrigerant gas Exchanging the refrigerant with the refrigerant flowing through the main refrigerant pipe in the heat exchanger to compensate for the effect of maintaining a constant constant temperature and humidity effect. Also, as in the preferred embodiment of the present invention, when the control modules for automatically controlling the main valves constituting the present system are provided, the stable constant temperature and humidity effect can be maintained automatically and automatically during the year regardless of seasonal changes.
이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not to be limited by the example, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
10 : 항온항습 공기조화 시스템
11 : 외기 도입로
12 : 실내 공간
13 : 배기로
15 : 블로워
20 : 압축기
21 : 제1압축기
22 : 제2압축기
24 : 유분리기(oil separator)
26 : 기액 분리기(accumulator)
30 : 사방밸브
35 : 제1삼방밸브
40 : 제1제습냉각 열교환기
45 : 주냉매관
47 : 증발압력 보상 냉매관
50 : 제2제습냉각 열교환기
60 : 히팅재열 열교환기
62 : 보조 히팅 코일
70 : 제2삼방밸브
75 : 제3삼방밸브
80 : 리시버 탱크
85 : 드라이어
86 : 사이트 글라스
93 : 제3외부 열교환기
94 : 제4외부 열교환기
100 : 제1전자밸브
101 : 제1팽창밸브
103 : 제2전자밸브
104 : 제2팽창밸브
106 : 제3전자밸브
107 : 제3팽창밸브
110 : 제3삼방밸브
118 : 제4전자밸브
120 : 제4팽창밸브
128 : 제5전자밸브
130 : 제5팽창밸브
140 : 제6전자밸브
142 : 제6팽창밸브
144 : 제7전자밸브
146 : 제7팽창밸브
147 : 제8전자밸브
148 : 제8팽창밸브
150 : 제9전자밸브
152 : 제9팽창밸브
160 : 제10전자밸브
170 : 제11전자밸브
200 : 외기센서
211 : 제1온도조절기
212 : 제2온도조절기
213 : 제3온도조절기
214 : 제4온도조절기
215 : 제5온도조절기
216 : 제6온도조절기
218 : 온습도센서
311 : 제1제어모듈
312 : 제2제어모듈
313 : 제3제어모듈
314 : 제4제어모듈
315 : 제5제어모듈10: Constant temperature and humidity air conditioning system
11: outside introduction route
12: Indoor space
13: By exhaust path
15: Blower
20: Compressor
21: first compressor
22: Second compressor
24: oil separator
26: a gas-liquid separator
30: Four way valve
35: First three-way valve
40: First dehumidification cooling heat exchanger
45: Main refrigerant tube
47: Evaporative pressure compensation refrigerant tube
50: Second dehumidification cooling heat exchanger
60: Heating reheat heat exchanger
62: auxiliary heating coil
70: second three-way valve
75: Third three-way valve
80: Receiver tank
85: Dryer
86: Sight glass
93: Third external heat exchanger
94: fourth external heat exchanger
100: first solenoid valve
101: first expansion valve
103: second solenoid valve
104: second expansion valve
106: third solenoid valve
107: third expansion valve
110: Third three-way valve
118: fourth solenoid valve
120: Fourth expansion valve
128: fifth solenoid valve
130: fifth expansion valve
140: Sixth solenoid valve
142: Sixth expansion valve
144: seventh solenoid valve
146: Seventh expansion valve
147: Eighth solenoid valve
148: Eighth expansion valve
150: Ninth solenoid valve
152: 9th expansion valve
160: the tenth solenoid valve
170: eleventh solenoid valve
200: Outdoor sensor
211: first temperature regulator
212: second temperature regulator
213: third temperature regulator
214: fourth thermostat
215: fifth thermostat
216: sixth temperature regulator
218: Temperature and humidity sensor
311: first control module
312: second control module
313: Third control module
314: fourth control module
315: fifth control module
Claims (2)
상기 실내 공간 전체에 외기를 도입하는 외기 도입로;
상기 실내 공간의 공기를 실외로 배출하는 배기로; 및
상기 외기 도입로에 설치되어 외기를 실내로 송풍하는 블로워;를 포함하며,
상기 외기 도입로를 통해 실내로 도입되는 공기가 냉매와 열교환되어 냉각 및 제습이 이루어지도록 구성된 제1제습냉각 열교환기;
상기 제1제습냉각 열교환기를 통과한 공기가 냉매와 열교환되어 냉각 및 제습이 이루어지도록 구성된 제2제습냉각 열교환기; 및
상기 제2제습냉각 열교환기를 통과한 공기가 고온의 냉매 가스와 열교환되어 가열 및 감습이 이루어지도록 구성된 히팅재열 열교환기;를 포함하며,
상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기는 각각 저온 냉매가 흐르는 주냉매관 내부에 배치되며 고온 냉매가 나선 형태로 흐르도록 형성된 증발압력 보상 냉매관을 포함하며,
저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스를 배출하는 적어도 2대 이상의 압축기;
상기 압축기로부터 토출된 냉매의 흐름을 전환하는 사방밸브;
상기 사방밸브로부터 공급된 고온 고압의 냉매 가스를 상기 히팅재열 열교환기를 통과하거나 상기 히팅재열 열교환기를 우회하도록 비례적으로 분배하는 제1삼방밸브;
상기 히팅재열 열교환기에서 상기 외기 도입로의 공기와 열교환 된 후 냉각되어 액화된 냉매와 상기 제1삼방밸브로부터 상기 히팅재열 열교환기를 우회한 고온 고압의 냉매가 합류하여 흐르는 유로의 단부에 설치된 제2삼방밸브;
상기 제2삼방밸브와 유로로 연결되어 냉매를 일시적으로 수용하는 리시버 탱크;
상기 제2삼방밸브와 유로로 연결되어 냉매를 외부 공기 열원과 열교환에 의해 냉각시키며 상기 리시버 탱크와 유로로 연결되며 병렬적으로 배치된 제3외부 열교환기 및 제4외부 열교환기;
상기 리시버 탱크로부터 토출된 냉매가 흐르는 유로상에 순차적으로 배치된 드라이어와 사이트 글라스;
상기 사이트 글라스를 통과한 냉매가 2개의 유로로 분기되어 1개의 유로는 제1전자밸브와 제1팽창밸브를 통해 상기 제1제습냉각 열교환기에 연결되며, 나머지 유로는 제2전자밸브, 제2팽창밸브, 제3전자밸브, 제3팽창밸브를 통해 상기 제2제습냉각 열교환기에 연결되며;
상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기에서 각각 상기 외기 도입로의 공기와 열교환되어 냉각된 냉매는 상기 사방밸브와 상기 압축기의 흡입구 측으로 연결된 유로에 합류되도록 연결되며;
상기 압축기의 토출구 측과 상기 사방밸브를 연결하는 유로 상에서 분기된 유로에 배치된 제3삼방밸브;
상기 제3삼방밸브에서 분기된 유로 중 하나는 상기 사방밸브와 상기 제1삼방밸브를 연결하는 유로에 연결되고, 나머지 하나는 상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기에 구비된 증발압력 보상 냉매관에 분기되어 연결되며;
상기 제1제습냉각 열교환기의 증발압력 보상 냉매관을 통과한 냉매는 제4전자밸브와 제4팽창밸브를 통과하여 상기 제4외부 열교환기로 유입되도록 연결되며;
상기 제2제습냉각 열교환기의 증발압력 보상 냉매관을 통과하는 냉매는 제5전자밸브와 제5팽창밸브를 통과하여 상기 제3외부 열교환기로 유입되도록 연결되며;
상기 제4팽창밸브를 통해 상기 제4외부 열교환기로 유입된 냉매 및 상기 제5팽창밸브를 통해 상기 제3외부 열교환기로 유입된 냉매는 합류하여 상기 사방밸브로 흐르도록 연결되며;
상기 사이트 글라스를 통과하여 상기 제1제습냉각 열교환기 및 상기 제2제습냉각 열교환기로 연결되는 유로에서 분기하여 상기 제3외부 열교환기 및 상기 제4외부 열교환기로 유입되는 보조 유로가 구비되며;
상기 보조 유로 중 상기 제3외부 열교환기로 연결된 유로에는 제6전자밸브. 제6팽창밸브, 제7전자밸브, 제7팽창밸브가 배치되며,
상기 보조 유로 중 상기 제4외부 열교환기로 연결된 유로에는 제8전자밸브, 제8팽창밸브, 제9전자밸브, 제9팽창밸브가 배치된 것을 특징으로 하는 증발압력 보상 구조가 구비된 전체 외기 도입형 항온 제습 공기조화 시스템.A constant temperature and humidity system that keeps the temperature and humidity of a certain indoor space constant,
An outside air introducing passage for introducing outside air into the entire interior space;
An exhaust path for exhausting the air in the indoor space to the outside; And
And a blower installed in the outside air introduction passage for blowing outside air into the room,
A first dehumidification cooling heat exchanger configured to cool and dehumidify the air introduced into the room through the outside air introduction path by heat exchange with the refrigerant;
A second dehumidification cooling heat exchanger configured to cool and dehumidify the air passing through the first dehumidification cooling heat exchanger by heat exchange with the refrigerant; And
And a heating reheat heat exchanger configured to heat and humidify the air passing through the second dehumidification cooling heat exchanger with the high temperature refrigerant gas,
Wherein the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger each include an evaporation pressure compensating refrigerant tube disposed inside the main refrigerant tube through which the low temperature refrigerant flows and in which the high temperature refrigerant flows in a spiral form,
At least two compressors for sucking refrigerant gas of low temperature and low pressure and discharging refrigerant gas of high temperature and high pressure;
A four-way valve for switching the flow of the refrigerant discharged from the compressor;
A first three-way valve for proportionally distributing the high-temperature and high-pressure refrigerant gas supplied from the four-way valve to pass through the heating reheat heat exchanger or bypass the heating reheat heat exchanger;
A second heat exchanger provided in an end portion of a flow path through which the refrigerant which has been heat-exchanged with the air of the outside air introduction passage in the heating reheat heat exchanger and then liquefied and the refrigerant of high temperature and high pressure bypassing the heating reheat heat exchanger from the first three- Three-way valve;
A receiver tank connected to the second three-way valve through a flow path to temporarily receive the refrigerant;
A third external heat exchanger and a fourth external heat exchanger connected to the second three-way valve by a flow path to cool the refrigerant by heat exchange with an external air heat source and connected to the receiver tank and the flow path,
A drier and a sight glass sequentially disposed on a flow path of the refrigerant discharged from the receiver tank;
The refrigerant having passed through the sight glass is branched into two flow paths so that one flow path is connected to the first dehumidification cooling heat exchanger through the first electromagnetic valve and the first expansion valve and the remaining flow path is connected to the second solenoid valve, Valve, a third solenoid valve, and a third expansion valve to the second dehumidification cooling heat exchanger;
The refrigerant that is heat-exchanged with the air of the outside air introduction path in the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger is connected so as to join the four-way valve and the flow path connected to the suction port side of the compressor;
A third three-way valve disposed in a flow path branched on a flow path connecting the discharge port side of the compressor and the four-way valve;
One of the flow paths branched from the third three-way valve is connected to a flow path connecting the four-way valve and the first three-way valve, and the other is connected to a flow path connecting the first dehumidification cooling heat exchanger and the second dehumidification cooling heat exchanger Branched refrigerant pipe;
The refrigerant having passed through the evaporation pressure compensating refrigerant pipe of the first dehumidifying cooling heat exchanger is connected to flow into the fourth external heat exchanger through the fourth solenoid valve and the fourth expansion valve;
The refrigerant passing through the evaporation pressure compensating refrigerant pipe of the second dehumidification cooling heat exchanger is connected to flow into the third external heat exchanger through the fifth solenoid valve and the fifth expansion valve;
The refrigerant flowing into the fourth external heat exchanger through the fourth expansion valve and the refrigerant flowing into the third external heat exchanger through the fifth expansion valve are connected to flow to the four-way valve;
A second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger; a second dehumidification cooling heat exchanger;
And the sixth solenoid valve is connected to the third external heat exchanger among the auxiliary flow paths. A sixth expansion valve, a seventh solenoid valve, and a seventh expansion valve,
And an eighth solenoid valve, an eighth solenoid valve, a ninth solenoid valve, and a ninth solenoid valve are disposed in a flow path of the auxiliary flow path connected to the fourth external heat exchanger. Constant temperature and humidity air conditioning system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170146170A KR101856737B1 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Outdoor air imported type constant temperature and dehumidification air conditioning system provided with evaporation pressure compensation structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170146170A KR101856737B1 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Outdoor air imported type constant temperature and dehumidification air conditioning system provided with evaporation pressure compensation structure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101856737B1 true KR101856737B1 (en) | 2018-05-10 |
Family
ID=62184942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170146170A KR101856737B1 (en) | 2017-11-03 | 2017-11-03 | Outdoor air imported type constant temperature and dehumidification air conditioning system provided with evaporation pressure compensation structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101856737B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109812883A (en) * | 2019-03-04 | 2019-05-28 | 青岛海尔空调器有限总公司 | A kind of dehumidifier |
KR20200012231A (en) * | 2018-07-26 | 2020-02-05 | 한국이미지시스템(주) | Air conditioner with auxiliary cooling system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003279227A (en) | 2002-03-20 | 2003-10-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Refrigerator |
KR101351525B1 (en) * | 2013-11-26 | 2014-01-14 | 주식회사 우성에이스 | Integrated heat pump system provided with cooling, heating, hot water and defrosting function |
KR101517563B1 (en) * | 2015-03-12 | 2015-05-07 | 주식회사 에이알 | Thermo-hygrostat with two heat exchanger and its control method |
KR101687650B1 (en) | 2016-02-29 | 2016-12-19 | 주식회사 한국표준엔지니어링 | Air conditioner using heat pump |
-
2017
- 2017-11-03 KR KR1020170146170A patent/KR101856737B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003279227A (en) | 2002-03-20 | 2003-10-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Refrigerator |
KR101351525B1 (en) * | 2013-11-26 | 2014-01-14 | 주식회사 우성에이스 | Integrated heat pump system provided with cooling, heating, hot water and defrosting function |
KR101517563B1 (en) * | 2015-03-12 | 2015-05-07 | 주식회사 에이알 | Thermo-hygrostat with two heat exchanger and its control method |
KR101687650B1 (en) | 2016-02-29 | 2016-12-19 | 주식회사 한국표준엔지니어링 | Air conditioner using heat pump |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200012231A (en) * | 2018-07-26 | 2020-02-05 | 한국이미지시스템(주) | Air conditioner with auxiliary cooling system |
KR102103965B1 (en) * | 2018-07-26 | 2020-04-23 | 한국이미지시스템(주) | Air conditioner with auxiliary cooling system |
CN109812883A (en) * | 2019-03-04 | 2019-05-28 | 青岛海尔空调器有限总公司 | A kind of dehumidifier |
CN109812883B (en) * | 2019-03-04 | 2021-06-29 | 青岛海尔空调器有限总公司 | Dehumidifier |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7493775B2 (en) | Air conditioner | |
US10495330B2 (en) | Air conditioning system | |
JP4207166B2 (en) | Dehumidifying air conditioner | |
JP7072426B2 (en) | Air conditioner and air conditioner system, and air conditioner | |
JPH04295568A (en) | Air-conditioning machine, indoor unit for said air-conditioning machine and operating method of air-conditioning machine | |
EP3396264B1 (en) | Air-source heat pump air conditioner | |
CN114026369B (en) | Air conditioning system | |
KR101856737B1 (en) | Outdoor air imported type constant temperature and dehumidification air conditioning system provided with evaporation pressure compensation structure | |
JP6626424B2 (en) | Environmental test equipment and air conditioner | |
CN108775664A (en) | Air-conditioner system and air conditioner with it | |
JP4647399B2 (en) | Ventilation air conditioner | |
CN208620489U (en) | Air-conditioner system and air conditioner with it | |
KR102330756B1 (en) | Binary refrigenerating type thermo-hygrostat system | |
JPH04113136A (en) | Clean room using direct expansion type heat exchanger | |
US20180106505A1 (en) | Supplemental heating and cooling system | |
KR101562744B1 (en) | Air handling system interworking with ventilation unit | |
JP7374633B2 (en) | Air conditioners and air conditioning systems | |
CN108548236A (en) | A kind of integrated energy-saving type air conditioner | |
KR102536079B1 (en) | Heat recovery type complex chiller system and operation method thereof | |
JP5279768B2 (en) | Air conditioner | |
JP4989307B2 (en) | Air conditioner | |
KR102126903B1 (en) | Outdoor unit integrated precision air conditioner with function to discharge smoke | |
EP3978820B1 (en) | Air conditioning system | |
US20220090816A1 (en) | Multi-air conditioner for heating, cooling, and ventilation | |
JPH04174235A (en) | Clean room using direct expansion type heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |