KR102087070B1 - 에너지 절약형 항온항습기 - Google Patents

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박희문
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Abstract

본 발명은 냉방시 재열응축기를 통해 열에너지의 손실이 발생하지 않도록 구조가 개선된 에너지 절약형 항온항습기에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 에너지 절약형 항온항습기는, 저압의 기체 냉매를 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 공급되는 고압의 기체 냉매를 응축시켜 액체 냉매로 만드는 응축기; 상기 응축기에서 공급되는 액체 냉매의 압력을 감압시키는 팽창밸브; 및 상기 팽창밸브를 통해 감압된 액체 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기를 포함하는 냉동사이클을 이용한 항온항습기에 있어서, 상기 증발기는, 수평 방향으로 소정 길이를 가지는 상부헤더; 수평 방향으로 소정 길이를 가지면서 상기 상부헤더의 하부 쪽으로 소정 간격 이격되어 설치되는 하부헤더; 상기 상, 하부헤더를 사행상으로 연결하도록 설치되는 제1 유로; 및 상기 상, 하부헤더를 사행상으로 연결하도록 설치되면서 상기 제1 유로와 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 유로를 포함하는 듀얼증발기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

에너지 절약형 항온항습기{Energy Saving Thermo-hygrostat}
본 발명은 에너지 절약형 항온항습기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제습 동작시 공기의 온도를 보상하기 위해 설치되는 재가열 장치의 구조를 개선한 에너지 절약형 항온항습기에 관한 것이다.
항온항습기는 공기의 온도와 습도를 일정하게 유지시켜 건물 내부로 공급하는 장치로, 이러한 항온항습기에는 일반적으로 공기를 가열하고 냉각하기 위한 장치와, 공기 중의 습도를 조절하기 위한 장치가 설치된다.
그리고 습도를 조절하는 과정에서 낮아진 온도를 보상하기 위해 공기를 재가열하는 히터 또는 히트펌프 등의 장치가 설치된다.
상기와 같은 종래의 항온항습기로는 등록특허공보 제1186152호의 냉각/제습열 회수기술을 이용한 항온항습기(이하 '특허문헌 1'이라 한다)가 개시되어 있다.
상기 특허문헌 1에 개시된 항온항습기는, 내부에 송풍기, 열교환기, 냉각코일, 히팅코일, 가습장치 및 송풍기가 공기 흐름 방향을 따라 차례로 위치되고; 상기 열교환기와 냉각코일은 구획판에 의해 공기통로가 형성되는 지지프레임에 의해 설치 고정되며; 상기 냉각코일은 상기 열교환기의 하부에 수평으로 설치되고; 상기 열교환기의 흡배기구는 열교환기를 통과한 공기가 냉각코일을 통과하여 냉각된 뒤, 다시 열교환기로 유입되어 실내에서 유입되는 공기와 열교환된 후 송풍기에 의해 실내로 토출되는 유로를 가지도록 형성되며; 상기 열교환기의 측면에 위치하는 공기통로를 형성하는 구획판의 하부에 개도 조절이 가능한 댐퍼가 구비된 바이패스부가 설치되어 구성된다.
그러나 상기 특허문헌 1에 개시된 항온항습기는 히팅코일을 통해 제습시 냉각되는 공기를 가열하여 온도를 보상하는 구조로 이루어지므로 장시간 가동시 많은 전기에너지가 사용되는 문제가 있다.
따라서 최근에는 냉동사이클 중 응축기를 이용하여 재습시 공기가 재가열되도록 구조가 개선된 항온항습기가 개발되고 있다.
상기와 같은 목적의 종래 기술로는 공개특허공보 제2017-0070865호의 에너지 절약형 항온항습기의 냉각제습용 재열제어시스템(이하 '특허문헌 2'라 한다)이 개시되어 있다.
상기 특허문헌 2에 개시된 항온항습기는, 응축기와 팽창밸브 사이에서, 실내측 증발기와 병렬로 대향 설치되어 증발기의 배출공기 유로상에 위치되도록 하고, 상기 응축기 이후에 냉매가 연속 통과되도록 함으로써, 지속적인 냉각제습으로 인하여 실내유입공기의 온도가 사전설정온도보다 낮아진 경우, 응축기와 함께 동시에 상호간 응축용량이 제어되면서 실내유입공기가 사전 설정된 온도가 되도록 재열용으로 사용되는 재열응축기가 구비되는 것으로 이루어진다.
그러나 상기 특허문헌 2에 개시된 항온항습기는 제습이 필요하지 않은 냉방시에도 실내로 토출되는 공기가 재열응축기를 통과하게 되므로 증발기를 통해 냉각된 공기가 재열응축기를 통과하면서 재열응축기 내부에 잔존하는 냉매를 통해 열에너지가 손실되는 문제가 있다.
따라서 재열응축기를 이용하여 제습시 낮아지는 공기 온도를 보상할 수 있도록 구성된 항온항습기에 있어서 냉방시 재열응축기를 통해 열에너지의 손실이 발생하지 않도록 구조가 개선된 에너지 절약형 항온항습기의 개발이 요구된다.
KR 10-1186152 B1 (2012. 09. 20.) KR 10-2017-0070865 A (2017. 06. 23.) KR 10-1517563 B1 (2015. 04. 28.) KR 10-1540221 B1 (2015. 07. 23.) KR 10-0958351 B1 (2010. 05. 10.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 항온항습기가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 냉방시 재열응축기를 통해 열에너지의 손실이 발생하지 않도록 구조가 개선된 에너지 절약형 항온항습기를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 에너지 절약형 항온항습기는, 저압의 기체 냉매를 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 공급되는 고압의 기체 냉매를 응축시켜 액체 냉매로 만드는 응축기; 상기 응축기에서 공급되는 액체 냉매의 압력을 감압시키는 팽창밸브; 및 상기 팽창밸브를 통해 감압된 액체 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기를 포함하는 냉동사이클을 이용한 항온항습기에 있어서, 상기 증발기는, 수평 방향으로 소정 길이를 가지는 상부헤더; 수평 방향으로 소정 길이를 가지면서 상기 상부헤더의 하부 쪽으로 소정 간격 이격되어 설치되는 하부헤더; 상기 상, 하부헤더를 사행상으로 연결하도록 설치되는 제1 유로; 및 상기 상, 하부헤더를 사행상으로 연결하도록 설치되면서 상기 제1 유로와 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 유로를 포함하는 듀얼증발기로 구성되고, 상기 듀얼증발기는, 냉방 동작시 상기 팽창밸브 쪽에서 공급되는 감압된 액체 냉매가 상기 제1, 2 유로로 동시에 공급되도록 제어되고, 제습 동작시 상기 팽창밸브 쪽에서 공급되는 감압된 액체 냉매가 상기 제1 유로 쪽으로만 공급되면서 상기 제2 유로 쪽으로는 상기 압축기에서 공급되는 고압의 기체 냉매가 공급되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 상, 하부헤더의 내부에 상기 제1, 2 유로의 일단 부분이 각각 수용되면서 내부에 물이 충전되는 제1, 2 상부탱크와 제1, 2 하부탱크가 설치되고, 상기 제1, 2 상부탱크와 상기 제1, 2 하부탱크의 양단 쪽에는, 상하 쪽의 탱크 위치가 전후로 교차되어 연결되도록 "X"자 모양으로 교차유로가 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 교차유로에 상기 제1, 2 상부탱크와 상기 제1, 2 하부탱크의 내부로 충전된 물의 압력을 유지시키는 감압밸브가 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명은 상기 팽창밸브와 상기 듀얼증발기가 실내기에 설치되고, 상기 압축기와 상기 응축기가 실외기에 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 제1, 2 유로의 사행상의 유로가 서로 엇갈리도록 배치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 듀얼증발기를 이용하여 냉방시에는 제1, 2 유로를 통해 저압의 액체 냉매가 동시에 공급되면서 증발을 통해 저온으로 냉각된 공기가 실내로 공급되고, 제습시에는 제1 유로로만 저압의 액체 냉매가 공급되는 대신 제2 유로로는 압축기로부터 고압의 기체 냉매가 공급되면서 제1 유로를 통과하여 냉각된 공기가 제2 유로를 통과하는 과정에서 재가열되어 냉각된 온도가 보상되며, 그 결과 별도의 재열응축기, 재열히터 및 히트펌프 등의 구성을 사용하지 않고도 재가열이 가능하므로 에너지가 절약되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 절약형 항온항습기의 예를 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼증발기의 예를 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼증발기의 예를 보인 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 듀얼증발기의 상, 하부헤더와 제1, 2 유로의 예를 보인 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 상, 하부탱크의 예를 보인 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 열전달판의 다른 예를 보인 도면.
도 7은 도 6a 및 도 6b에 따른 열전달판이 설치되는 예를 보인 도면.
도 8은 본 발명에 따른 에너지 절약형 항온항습기가 냉방시 동작되는 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 따른 에너지 절약형 항온항습기가 제습시 동작되는 예를 보인 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 냉방시 재열응축기를 통해 열에너지의 손실이 발생하지 않도록 구조가 개선된 에너지 절약형 항온항습기를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(30) 및 증발기를 포함한다.
압축기(10)는 냉동사이클에 있어서 유로를　따라 흐르는 기체 냉매를 고압으로 압축시키는 구성이고, 응축기(20)는 압축기(10)를 통해 고압으로 압축된 기체 냉매를 외기와 열교환시켜 고압의 액체 냉매로 만드는 구성이며, 팽창밸브(30)는 응축기(20)를 통해 공급되는 고압의 액체 냉매를 저압의 액체 냉매로 만드는 구성이고, 증발기는 팽창밸브(30)를 통해 공급되는 저압의 액체 냉매를 공기와 열교환시켜 저압의 기체 냉매로 만드는 구성이다.
여기서 증발기는 냉방 및 제습 동작에 따라 냉매가 선택된 유로를 따라 합류되거나 또는 분리되어 흐르도록 하는 듀얼증발기(40)로 구성되는데, 이러한 듀얼증발기(40)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 소정 길이를 가지면서 내부에 소정 크기의 공간이 형성되는 상부헤더(41)와, 수평 방향으로 소정 길이를 가지면서 상기 상부헤더(41)의 하부 쪽으로 소정 간격 이격되어 설치되는 하부헤더(42)와, 상기 상, 하부헤더(41, 42)를 사행상으로 연결하도록 설치되는 제1 유로(43) 및 상기 상, 하부헤더(41, 42)를 사행상으로 연결하도록 설치되면서 상기 제1 유로(43)와 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 유로(44)를 포함한다.
이때 제1, 유로(43, 44)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1, 2 유로(43, 44)의 일단이 상부 쪽에 위치되고 타단이 하부 쪽에 위치되도록 사행상의 유로가 형성된 상태에서 제1 유로(43)의 일단이 상부헤더(41)의 일단 쪽을 관통하도록 위치되고, 제2 유로(44)의 일단이 상부헤더(41)의 타단 쪽을 관통하도록 위치되며, 제1 유로(43)의 타단이 하부헤더(42)의 타단 쪽을 관통하도록 위치되고, 제2 유로(44)의 타단이 하부헤더(42)의 일단 쪽을 관통하도록 위치되며, 이에 의해 제1, 2 유로(43, 44)는 냉매의 유입구와 유출구의 방향이 서로 반대되는 위치에 위치되어 냉매가 서로 반대되는 방향으로 흐르도록 구성되면서 사행상의 유로가 서로 엇갈리도록 배치된다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이 제1, 2 유로(43, 44)의 유입구는 후술되는 증발유로(L3)와 연결되고, 유출구는 후술되는 압축유로(L4)와 연결되되, 제2 유로(44)의 유입구 쪽에는 증발유로(L3)로부터 분기되는 제2 팽창유로(L6)가 더 연결되고, 제2 유로(44)의 유출구 쪽에는 압축유로(L4)로부터 분기되는 제2 응축유로(L5)와 더 연결된 다음, 후술되는 밸브를 통해 유로가 선택되도록 구성된다.
또한, 상, 하부헤더(41, 42)의 내부에는 길이를 따라 소정 크기를 가지면서 내부에 물이 충전되는 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)가 설치되고, 이러한 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 내부에는 제1, 2 유로(43, 44)의 일부분(만곡지게 절곡된 부분)이 수용되도록 구성된다.
이때 제1 유로(43)는 제1 상부탱크(45A)와 제1 하부탱크(46A)에 일부분이 수용되도록 설치되고, 제2 유로(44)는 제2 상부탱크(45B)와 제2 하부탱크(46B)에 일부분이 수용되도록 설치되며, 이렇게 제1, 2 유로(43, 44)가 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)에 수용되도록 설치되고 나면 용접 등을 통해 일체로 고정되어 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 내부 공간이 밀봉되고, 이에 의해 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 내부로 충전된 물이 외부로 누출되지 않도록 방지된다.
그리고 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 양측면에는 각각 관연결부(도면부호 없음)가 구비되고, 이러한 관연결부를 통해 'X'자 모양으로 교차하도록 배관이 연결된 교차유로(47)가 설치된다.
또한, 교차유로(47) 상에는 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)에 충전된 물이 가열 팽창되더라도 압력이 과도하게 상승하지 않도록 하는 감압밸브(48)가 설치된다.
상기와 같은 듀얼증발기(40)의 구성에 의해 냉방 동작시에는 제1, 2 유로(43, 44)를 통해 팽창밸브(30)에서 감압되어 공급되는 액체 냉매가 서로 반대 방향의 유로를 따라 동시에 공급되고, 이에 의해 액체 냉매의 온도가 하류측에 비해 상대적으로 낮은 상류측이 서로 반대쪽에 위치되면서 제1, 2 유로(43, 44) 사이를 통과하여 열교환되는 공기가 전체적으로 균일하게 냉각된 다음 실내로 공급된다.
또한, 제습 동작시에는 제1 유로(43)로 팽창밸브(30)에서 감압된 액체 냉매가 공급되고, 제2 유로(44)로 압축기(10)에서 고압으로 압축된 기체 냉매가 공급되며, 이를 통해 공기가 제1 유로(43)를 통해 냉각된 다음 제2 유로(44)를 통해 재가열된 다음 실내로 공급된다.
이때 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 내부에 충전된 물은 교차유로(47)를 따라 흐르면서 제1 유로(43)의 상, 하부 쪽에서 냉매에 의해 냉각된 물이 제2 유로(44)의 상, 하부 쪽으로 이동되어 가열되고, 가열된 물은 다시 제1 유로(43)의 상, 하부 쪽으로 순환되면서 제1, 2 유로(43, 44) 내부의 냉매가 공기와 열교환될 때 냉매의 상변화가 더욱 확실하게 유도된다.
여기서 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이 제1, 2 유로(43, 44)의 양측에 접촉되는 소정 크기의 열전달판(P, P')이 설치되고, 이러한 열전달판(P, P')에 의해 제1, 2 유로(43, 44)와 접촉되어 열교환되는 물의 접촉 면적이 넓어지게 되면서 열교환 성능이 향상된다.
이때 열전달판(P')에는 도 6(a, b) 및 도 7에 도시된 바와 같이 소정 크기를 가지는 평판 모양을 가지면서 제1, 2 유로(43, 44)의 외측면에 밀착되도록 설치되는 접촉판(P1)과, 상기 접촉판(P1)의 일측면에 소정 간격을 두고 돌출 형성되는 복수 개의 핀(P2) 및 상기 복수 개의 핀(P2) 사이에 각각 설치되어 유로의 방향을 분산시키는 마름모 모양의 분배돌기(P3)를 포함한다. 이때 열전달판(P, P')은 열전도율이 높은 구리 등의 금속 재질로 이루어지고, 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)는 열전도율이 낮은 금속으로 이루어지거나 또는 외측면을 감싸도록 소정 두께의 단열재가 설치되어 열이 외부로 쉽게 방출되지 않도록 구성된다.
이하에서는 상기와 같은 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(30) 및 듀얼증발기(40)를 따라 냉매가 순환되도록 연결되는 유로 설치 구조에 대하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 실내기(1)에는 팽창밸브(30)와 듀얼증발기(40)가 설치되고, 실외기(2)에는 압축기(10)와 응축기(20)가 설치되며, 압축기(10)와 응축기(20)를 연결하는 제1 응축유로(L1)가 설치된다.
그리고 응축기(20)와 팽창밸브(30)를 연결하는 제1 팽창유로(L2)가 설치되고, 팽창밸브(30)와 듀얼증발기(40)의 유입구 쪽 제1, 2 유로(43, 44)와 연결되는 증발유로(L3)가 설치된다.
또한, 듀얼증발기(40)의 유출구 쪽 제1, 2 유로(43, 44)와 압축기(10)를 연결하는 압축유로(L4)가 설치된다.
이에 더해 제1 응축유로(L1) 상에는 3방향 밸브인 제1 밸브(V1)가 설치된 다음, 제2 유로(44)의 유출구 쪽으로 연결되도록 압축유로(L4)와 연결되는 제2 응축유로(L5)가 설치되고, 이러한 압축유로(L4)와 제2 응축유로(L5) 상에는 제2 유로(44)의 유출구가 압축유로(L4)와 제2 응축유로(L5) 중에서 선택된 어느 하나의 유로와 연결되도록 하는 제6 밸브(V6)와 제7 밸브(V7)가 설치된다.
그리고 제1 팽창유로(L2) 상에는 3방향 밸브인 제3 밸브(V3)가 설치된 다음, 제1 팽창유로(L2)와 제2 유로(44)의 유입구 쪽으로 연결되도록 증발유로(L3)와 연결되는 제2 팽창유로(L6)가 설치되고, 이러한 증발유로(L3)와 제2 팽창유로(L6) 상에는 증발유로(L3)와 제2 팽창유로(L6) 중에서 선택된 어느 하나의 유로와 연결되도록 하는 제4 밸브(V4)와 제5 밸브(V5)가 설치된다.
또한, 제1 밸브(V1)와 응축기(20) 사이의 압축유로(L4) 상에는 유분리기(S1)가 설치되고, 상기 유분리기(S1)와 압축유로(L4)가 연결되어 유분리기(S1)를 통해 기체 냉매와 분리되는 유체(오일)가 압축기(10)로 회수되도록 하는 회수유로(L1')가 설치되며, 이러한 회수유로(L1') 상에는 유로를 개폐하는 제2 밸브(V2)가 설치된다.
이에 더해 제3 밸브(V3)와 팽창밸브(30) 사이의 제1 팽창유로(L2) 상에는 수액기(S2)가 설치되어 응축기(20)에서 응축된 고압의 액체 냉매가 저장됨과 동시에 불응축 가스(기체 냉매)가 제거되도록 구성된다.
그리고 듀얼증발기(40)와 압축기(20) 사이의 압축유로(L4) 상에는 듀얼증발기(40)에서 증발된 기체 냉매 중에 액체 냉매가 압축기(10) 쪽으로 공급되지 않도록 하여 리퀴드 백(Liquid back) 현상을 방지하는 액분리기(S3)가 설치된다.
이때 액분리기(S3)를 통해 회수된 액체 냉매가 증발유로(L3)를 통해 듀얼증발기(40) 쪽으로 재공급되도록 하는 유로(도면부호 없음)가 설치된다.
한편, 응축기(20)와 듀얼증발기(40)의 일측에는 제1, 2 송풍기(F1, F2)가 설치되고, 응축기(20)의 타측에는 동절기에 난방 가동을 위한 재상히터(21)가 설치된다.
이하에서는 본 발명에 따른 에너지 절약형 항온항습기가 냉방 및 제습(재열) 동작되는 예에 따라 설명한다.
<냉방 동작시>
도 8을 참조하여 설명하면, 압축기(10)를 통해 고압 압축된 기체 냉매가 제1 응축유로(L1)를 따라 응축기(20)로 공급되어 응축되고, 응축기(20)에서 응축된 액체 냉매는 제1 팽창유로(L2)를 따라 팽창밸브(30)로 공급되며, 팽창밸브(30)를 통과하여 저압으로 감압된 액체 냉매는 증발유로(L3)를 통해 듀얼증발기(40)의 제1, 2 유로(43, 44) 쪽으로 동시에 공급되고, 제1, 2 유로(43, 44)를 통과하여 증발된 기체 냉매는 압축유로(L4)를 통해 압축기(10)로 공급되면서 순환된다.
또한, 제1, 2 송풍기(F1, F2)가 동작되어 응축기(20)와 듀얼증발기(40) 쪽으로 공기가 공급되고, 이에 의해 듀얼증발기(40)의 제1, 2 유로(43, 44)와 열교환되어 냉각된 공기가 실내로 공급되면서 냉방이 이루어지게 된다.
<제습(재열) 동작시>
도 9를 참조하여 설명하면, 압축기(10)를 통해 고압 압축된 기체 냉매가 제1, 6, 7 밸브(V1, V6, V7)의 유로 전환으로 인해 제2 응축유로(L5)를 따라 듀얼증발기(40)의 제2 유로(44) 쪽으로 공급되고, 제2 유로(44)를 통과하여 응축된 액체 냉매는 제3, 4, 5 밸브(V3, V4, V5)의 유로 전환으로 인해 제2 팽창유로(L6)를 따라 제1 팽창유로(L2) 상의 팽창밸브(30)로 공급되어 감압되며, 이렇게 감압된 액체 냉매는 증발유로(L3)를 통해 제1 유로(43)로 공급되어 증발되고, 제1 유로(43)를 통과한 기체 냉매는 압축유로(L4)를 통해 압축기(10)로 공급되면서 순환된다.
이때 제1 송풍기(F1)가 동작되어 공기가 듀얼증발기(40)를 통과하도록 공급되고, 이에 의해 냉각 후 재가열된 공기가 실내로 공급되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 듀얼증발기를 통해 냉방시에는 제1, 2 유로를 통해 저압의 액체 냉매가 동시에 공급되면서 증발을 통해 저온으로 냉각된 공기가 실내로 공급되게 되고, 제습시에는 제1 유로로 저압의 액체 냉매가 공급되는 대신 제2 유로로는 압축기로부터 고압의 기체 냉매가 공급되면서 제1 유로를 통과하는 과정에서 냉각된 공기가 제2 유로를 통과하는 과정에서 재가열되어 실내로 공급되게 되므로 별도의 재열응축기, 재열히터 및 히트펌프 등의 구성이 요구되지 않아 에너지가 절약된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
1: 실내기 2: 실외기
10: 압축기 20: 응축기
21: 재상히터 30: 팽창밸브
40: 듀얼증발기 41: 상부헤더
42: 하부헤더 43: 제1 유로
44: 제2 유로 45A: 제1 상부탱크
45B: 제2 상부탱크 46A: 제1 하부탱크
46B: 제2 하부탱크 47: 교차유로
48: 감압밸브 F1: 제1 송풍기
F2: 제2 송풍기 L1: 제1 응축유로
L1': 회수유로 L2: 제1 팽창유로
L3: 증발유로 L4: 압축유로
L5: 제2 응축유로 L6: 제2 팽창유로
P, P': 열전달판 P1: 접촉판
P2: 핀 P3: 분배돌기
S1: 유분리기 S2: 수액기
S3: 액분리기 V1: 제1 밸브
V2: 제2 밸브 V3: 제3 밸브
V4: 제4 밸브 V5: 제5 밸브
V6: 제6 밸브 V7: 제7 밸브

Claims (5)

  1. 저압의 기체 냉매를 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(10);
    상기 압축기(10)에서 공급되는 고압의 기체 냉매를 응축시켜 액체 냉매로 만드는 응축기(20);
    상기 응축기(20)에서 공급되는 액체 냉매의 압력을 감압시키는 팽창밸브(30); 및
    상기 팽창밸브(30)를 통해 감압된 액체 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기;
    를 포함하는 냉동사이클을 이용한 항온항습기에 있어서,
    상기 증발기는,
    수평 방향으로 소정 길이를 가지는 상부헤더(41);
    수평 방향으로 소정 길이를 가지면서 상기 상부헤더(41)의 하부 쪽으로 소정 간격 이격되어 설치되는 하부헤더(42);
    상기 상, 하부헤더(41, 42)를 사행상으로 연결하도록 설치되는 제1 유로(43); 및
    상기 상, 하부헤더(41, 42)를 사행상으로 연결하도록 설치되면서 상기 제1 유로(43)와 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 유로(44);
    를 포함하는 듀얼증발기(40)로 구성되고,
    상기 듀얼증발기(40)는,
    냉방 동작시 상기 팽창밸브(30) 쪽에서 공급되는 감압된 액체 냉매가 상기 제1, 2 유로(43, 44)로 동시에 공급되도록 제어되고, 제습 동작시 상기 팽창밸브(30) 쪽에서 공급되는 감압된 액체 냉매가 상기 제1 유로(43) 쪽으로만 공급되면서 상기 제2 유로(44) 쪽으로는 상기 압축기(10)에서 공급되는 고압의 기체 냉매가 공급되도록 제어되며,
    상기 상, 하부헤더(41, 42)의 내부에는,
    상기 제1, 2 유로(43, 44)의 일단 부분이 각각 수용되면서 내부에 물이 충전되는 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)가 설치되고,
    상기 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 상기 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 양단 쪽에는,
    상하 쪽의 탱크 위치가 전후로 교차되어 연결되도록 "X"자 모양의 교차유로(47)가 설치되며,
    상기 교차유로(47)에는,
    상기 제1, 2 상부탱크(45A, 45B)와 상기 제1, 2 하부탱크(46A, 46B)의 내부에 충전된 물의 압력을 유지시키는 감압밸브(48)가 구비되며,
    상기 제1, 2 유로(43, 44)는,
    일단이 상부 쪽에 위치되고 타단이 하부 쪽에 위치되도록 사행상의 유로가 형성된 상태에서 상기 제1 유로(43)의 일단이 상기 상부헤더(41)의 일단 쪽을 관통하도록 위치되고, 상기 제2 유로(44)의 일단이 상기 상부헤더(41)의 타단 쪽을 관통하도록 위치되며, 상기 제1 유로(43)의 타단이 상기 하부헤더(42)의 타단 쪽을 관통하도록 위치되고, 상기 제2 유로(44)의 타단이 상기 하부헤더(42)의 일단 쪽을 관통하도록 위치되며, 이에 의해 상기 제1, 2 유로(43, 44)는 냉매의 유입구와 유출구의 방향이 서로 반대되는 위치에 위치되어 냉매가 서로 반대되는 방향으로 흐르도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 팽창밸브(30)와 상기 듀얼증발기(40)는 실내기(1)에 설치되고, 상기 압축기(10)와 상기 응축기(20)는 실외기(2)에 설치되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1, 2 유로(43, 44)는,
    사행상의 유로가 서로 엇갈리도록 배치되는 것을 특징으로 하는 에너지 절약형 항온항습기.
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