KR102491354B1 - 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기 - Google Patents

캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기를 냉각하는 하나 이상의 증발기와 상기 냉각된 공기를 처리하고 재생하는 제1 제습로터와 상기 제1 제습로터를 통과한 공기를 제습 처리하고 퍼지하고 재생하는 제2 제습로터를 포함하는 초절전형 울트라 제습기로서, 증발기, 증발기를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기 및, 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기를 통해 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및, 열교환에 의해 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기, 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기, 제2 제습로터의 재생용 공기를 가열하고 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기를 통해 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 포함한다. 이에 의해, 본 발명은 캐스케이드 열교환기를 적용하여 높은 재생온도가 필요한 환경에서의 에너지 효율을 높일 수 있으며, 나아가 저온 냉매 사이클에서 회수한 열을 고온 냉매 사이클에서 열원으로 이용하여 재생용 공기를 100℃ 이상의 고온으로 가열할 수 있다.

Description

캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기{ULTRA-POWER-SAVING TYPE ULTRA DEHUMIDIFIER USING CASCADE HEAT EXCHANGER}
본 발명은 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기에 관한 것으로서, 특히, 캐스케이드 열교환기를 적용하여 높은 재생온도가 필요한 환경에서의 에너지 효율을 높인 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기에 관한 것이다.
종래의 데시칸트 제습기 또는 드라이룸용 제습기는 냉각제습과 제습로터를 복합적으로 구성하여 사용하고 있다.
도 1은 종래의 데시칸트 제습기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 데시칸트 제습기는 3개의 증발기(1010), 압축기(1020), 응축기(1030)를 통한 냉각제습과 2개의 제습로터(1001, 1003)를 통한 흡착제습 구성을 이용하여 냉각 또는 가열 후에 공기를 실내로 토출한다. 이때, 에너지 절약을 위하거나 낮은 습도를 위해서 2개의 제습로터를 사용한다. 이러한 제습로터를 연속으로 사용하기 위해서는 가열된 공기를 이용하여 흡착된 수분을 탈착시켜야 한다. 또한, 저습도 제습을 위해서는 가열용 공기를 100℃ 이상으로 가열하여야 하기 때문에 전기히터(1040)와 같은 고온의 열원을 구성하여야 하며, 재생용 에너지가 많이 필요로 하게 된다. 게다가, 이러한 방식은 공기의 냉각과정에서 발생하는 응축열을 외부로 방출하게 되어 에너지가 낭비되는 문제점이 발생한다.
도 2는 종래의 에너지 절약형 2단 제습로터를 포함하는 제습기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 응축기(2030)에서 발생하는 폐열을 이용하여 제습로터(2003)를 재생하는 제습시스템으로 히트펌프에 의해 재생에너지가 절감된다. 그러나, 이 방식도 높은 응축온도를 얻기 어려워 재생온도가 65℃ 이하로 운전되기 때문에 저습도용 제습기로는 사용할 수 없다는 문제점이 존재한다. 더구나, 응축온도가 낮기 때문에 재생온도 또한 낮아 저습도를 위해서 추가로 전기히터(2040)와 같은 고온의 열원을 구성하여야 하며 에너지 절감효과 또한 제한적이다.
또한 이와 같은 종래의 제습기의 경우, 히트펌프의 열원 또한 외부의 공기를 사용하고 있어 외부의 온도가 낮아지면 열회수가 불가능하다는 문제점이 발생하게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-1102915호 (2012년 01월 10일) 대한민국 공개특허공보 제10-2021-0140987 (2021년 11월 23일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캐스케이드 열교환기를 적용하여 높은 재생온도가 필요한 환경에서의 에너지 효율을 높인 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기를 제공하는 것이다.
더불어, 저온 냉매 사이클에서 회수한 열을 고온 냉매 사이클에서 열원으로 이용하여 재생용 공기를 100℃ 이상의 고온으로 가열할 수 있는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기를 제공하는 것이다.
또한, 외부의 공기, 또는 실내의 공기, 또는 제습로터를 재생한 후 배출되는 공기, 또는 제습로터를 통과하여 제습된 공기에서 열을 회수하여 재생용 가열 에너지로 사용함으로써, 외부의 공기 온도가 변화하여도 다양하고 안정적인 열원에서 열회수가 가능하여 재생용 가열 에너지를 지속적으로 공급할 수 있는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기를 냉각하는 하나 이상의 증발기와 상기 냉각된 공기를 처리하고 재생하는 제1 제습로터와 상기 제1 제습로터를 통과한 공기를 제습 처리하고 퍼지하고 재생하는 제2 제습로터를 포함하는 초절전형 울트라 제습기는, 상기 증발기; 상기 증발기를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기; 및, 상기 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기;를 통해 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클; 및, 열교환에 의해 제2 냉매를 증발시키는 상기 캐스케이드 열교환기; 상기 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기; 재생용 공기를 가열하고 상기 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기; 및 상기 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기;를 통해 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 캐스케이드 열교환기는, 상기 제1 냉매를 응축시키고, 응축시 배출되는 열을 상기 제2 냉매에 공급하여 상기 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
실시예에서, 상기 하나 이상의 증발기는, 외기 라인, 상기 제1 제습로터와 상기 제2 제습로터의 사이, 급기 라인 및 배기 라인 중 어느 하나 이상에 설치될 수 있다.
실시예에서, 상기 하나 이상의 증발기는, 상기 제1 냉매용 압축기를 기준으로 병렬로 연결될 수 있다.
실시예에서, 상기 배기 라인의 상기 제1 제습로터와 상기 제2 제습로터의 사이에 설치되되, 상기 제2 냉매용 압축기를 기준으로 상기 재생용 응축기와 병렬로 연결되어 상기 공기를 가열하는 중간 재생용 응축기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 재생용 응축기는, 외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기로 사용하여 가열할 수 있다.
또한, 상기 재생용 응축기는, 상기 제2 제습로터의 재생용 공기를 가열할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기를 냉각하는 하나 이상의 증발기와 상기 냉각된 공기를 처리하고 퍼지하고 재생하는 제습로터를 포함하는 초절전형 울트라 제습기는, 상기 증발기; 상기 증발기를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기; 및, 상기 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기;를 통해 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클; 및, 열교환에 의해 제2 냉매를 증발시키는 상기 캐스케이드 열교환기; 상기 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기; 재생용 공기를 가열하고 상기 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기; 및 상기 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기;를 통해 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 캐스케이드 열교환기는, 상기 제1 냉매를 응축시키고, 응축시 배출되는 열을 상기 제2 냉매에 공급하여 상기 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
실시예에서, 상기 하나 이상의 증발기는, 외기 라인, 환기 라인, 급기 라인 및 배기 라인 중 어느 하나 이상에 설치될 수 있다.
실시예에서, 상기 하나 이상의 증발기는, 상기 제1 냉매용 압축기를 기준으로 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 재생용 응축기는, 외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기로 사용하여 가열할 수 있다.
또한, 상기 재생용 응축기는, 상기 제습로터의 재생용 공기를 가열할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 캐스케이드 열교환기를 적용하여 높은 재생온도가 필요한 환경에서의 에너지 효율을 높일 수 있다.
더불어, 저온 냉매 사이클에서 회수한 열을 고온 냉매 사이클에서 열원으로 이용하여 재생용 공기를 100℃ 이상의 고온으로 가열할 수 있다.
이에, 제습로터의 재생용 에너지가 절감되는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명은 외부의 공기, 또는 실내의 공기, 또는 제습로터를 재생한 후 배출되는 공기, 또는 제습로터를 통과하여 제습된 공기에서 열을 회수하여 재생용 가열 에너지로 사용함으로써, 외부의 공기 온도가 변화하여도 다양하고 안정적인 열원에서 열회수가 가능하여 재생용 가열 에너지를 지속적으로 공급할 수 있다.
도 1은 종래의 데시칸트 제습기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 에너지 절약형 2단 제습로터를 포함하는 제습기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증발기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 응축기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 외기/환기/급기의 일부를 직접 재생용으로 사용하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 23 내지 도 28은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증발기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 외기/환기/급기의 일부를 직접 재생용으로 사용하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 31 내지 도 36은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.
후술할 설명에서 O.A(Outdoor Air)는 외부 공기(이하, 외기라 함), E.A(Exhaust Air)는 배출되는 공기(이하, 배기라 함), S.A(Supply Air)는 공급되는 공기(이하, 급기라 함), R.A(Return Air)는 실내로부터 순환돠어 다시 제습기로 돌아오는 순환공기(이하, 환기라 함)를 의미한다.
또한, 실선은 공기의 흐름을 나타내며, 점선은 냉매의 흐름을 나타낸다.
본 발명의 캐스케이드 열교환기(150)를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 공기를 냉각하는 하나 이상의 증발기(110, 113, 115, 117)와 냉각된 공기를 처리하고 재생하는 제1 제습로터(140)와 제1 제습로터를 통과한 공기를 제습 처리하고 퍼지하고 재생하는 제2 제습로터(145)를 포함할 수 있다.
실시예에서, 하나 이상의 증발기(110, 113, 115, 117)는 외기(11) 라인, 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이, 급기(14) 라인 및 배기(19) 라인 중 어느 하나 이상에 설치될 수 있다.
또한, 하나 이상의 증발기((110, 113, 115, 117)는 둘 이상 설치되는 경우 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 병렬로 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기를 냉각하는 외기용 증발기(110)와 냉각된 공기를 제습 처리하고 재생하는 제1 제습로터(140)와 제1 제습로터(140)를 통과한 공기를 제습 처리하고 퍼지하고 재생하는 제2 제습로터(145)를 포함할 수 있다.
이에, 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 공기를 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 한편 초절전형 울트라 제습기는 제1 제습로터(140)를 통과하여 제습된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제2 제습로터(145)를 통과시킬 수 있다.
제1 제습로터(140)는 처리부(146) 및 재생부(147)를 포함할 수 있다.
제1 제습로터(140)의 처리부(146)는 통과하는 공기에 포함된 수분을 흡착하여 제습기능을 수행하고, 재생부(147)는 가열된 재생공기가 지나가도록 하여 흡착된 수분을 탈착시켜 제습로터를 재생할 수 있다. 이에, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)로 공급된 재생공기(18)는 흡착된 수분이 제거되면서 통과되어 외부로 배기(19)될 수 있다.
제2 제습로터(145)는 처리부(142), 퍼지부(143) 및 재생부(144)를 포함할 수 있다.
제2 제습로터(145)의 처리부(142)는 혼합된 공기 중 일부 통과하는 공기(13)에 포함된 수분을 흡착하여 제습기능을 수행하고, 퍼지부(143)는 혼합된 공기중 일부 통과하는 공기(15)가 재열되도록 퍼지하고, 재생부(144)는 가열된 재생공기가 지나가도록 하여 흡착된 수분을 탈착시켜 제습로터를 재생할 수 있다.
실시예에서, 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매용 압축기(125), 재생용 응축기(135) 및 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 제2 냉매를 증발시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매 사이클에서는 응축기의 역할을 수행하며, 제2 냉매 사이클에서는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매 간 열교환을 수행할 수 있다.
제2 냉매용 압축기(125)는 열교환된 제2 냉매를 압축시킬 수 있다.
재생용 응축기(135)는 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열할 수 있다. 이때, 재생용 응축기(135)는 압축된 제2 냉매를 응축시킬 수 있다. 또한, 재새용 응축기(135)는 외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기로 사용하여 가열할 수 있다.
보조 응축기(130)는 잔여 응축열을 외부로 방출시킬 수 있다.
이에, 본 발명은 2원 냉동 방식의 캐스케이드 열교환기를 적용함으로써 저온 냉매 사이클에서 회수한 열을 고온 냉매 사이클에서 열원으로 이용하여 재생용 공기를 100℃ 이상의 고온으로 가열할 수 있다. 이러한 열회수 방법에 의해 제습로터의 재생용 에너지가 절감되는 장점을 가진다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증발기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 한편 초절전형 울트라 제습기는 제1 제습로터(140)를 통과하여 제습된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제2 제습로터(145)를 통과시킬 수 있다. 각 구성 요소는 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 중간 냉각용 증발기(113)는 혼합된 공기를 냉각하며 열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110) 및 중간 냉각용 증발기(113)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 한편 초절전형 울트라 제습기는 제습된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제2 제습로터(145)를 통과시킬 수 있다. 동일 부호의 각 구성 요소는 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 중간 냉각용 증발기(113)는 혼합된 공기를 냉각하며 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110) 및 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다.
그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
동일 부호의 각 구성 요소는 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115), 배기용 증발기(117), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 중간 냉각용 증발기(113)는 혼합된 공기를 냉각하며 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110) 및 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(19)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다.
동일 부호의 각 구성 요소는 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 급기용 증발기(115), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시킬 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110) 및, 급기용 증발기(115)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 동일 부호의 각 구성 요소는 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 급기용 증발기(115), 배기용 증발기(117), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시킬 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110) 및 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(19)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110), 급기용 증발기(115) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 3 및 도 9을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 동일 부호의 각 구성 요소는 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 배기용 증발기(117), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(19)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 3 및 도 10을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다.
그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 동일 부호의 각 구성 요소는 도 3과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 배기용 증발기(117), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(110)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 중간 냉각용 증발기(113)는 혼합된 공기를 냉각시킬 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110), 및 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(19)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
이로써, 본 발명은 제습로터의 재생용 에너지의 절감이 이루어져 초저습 공간 운영을 위한 운전비가 대폭 절감되는 장점을 가진다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 응축기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 11을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 동일 부호의 각 구성 요소는 도 6과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(110), 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결되어 혼합된 공기를 냉각시키고 열을 회수하는 중간 냉각용 증발기(113), 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110) 및 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결되어 제습된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(115), 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결되어 재생공기(19)의 폐열을 회수하는 배기용 증발기(117), 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(120) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
실시예에서, 제2 냉매 사이클은 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매용 압축기(125), 급기용 응축기(133), 재생용 응축기(135) 및 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 제2 냉매를 증발시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매 사이클에서는 응축기의 역할을 수행하며, 제2 냉매 사이클에서는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매 간 열교환을 수행할 수 있다.
제2 냉매용 압축기(125)는 열교환된 제2 냉매를 압축시킬 수 있다.
급기용 응축기(133)는 급기(14) 라인에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 재생용 응축기(135)와 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열할 수 있다.
재생용 응축기(135)는 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열할 수 있다. 이때, 재생용 응축기(135)는 압축된 제2 냉매를 응축시킬 수 있다.
보조 응축기(130)는 잔여 응축열을 외부로 방출시킬 수 있다.
도 6 및 도 12를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 동일 부호의 각 구성 요소는 도 6과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(110), 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결되어 혼합된 공기를 냉각시키고 열을 회수하는 중간 냉각용 증발기(113), 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110) 및 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결되어 제습된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(115), 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결되어 재생공기(19)의 폐열을 회수하는 배기용 증발기(117), 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(120) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매용 압축기(125), 재생용 응축기(135), 중간 재생용 응축기(137) 및 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 제2 냉매를 증발시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매 사이클에서는 응축기의 역할을 수행하며, 제2 냉매 사이클에서는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매 간 열교환을 수행할 수 있다.
제2 냉매용 압축기(125)는 열교환된 제2 냉매를 압축시킬 수 있다.
재생용 응축기(135)는 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열할 수 있다. 이때, 재생용 응축기(135)는 압축된 제2 냉매를 응축시킬 수 있다.
중간 재생용 응축기(137)는 배기(19) 라인의 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 재생용 응축기(135)와 병렬로 연결되어 재생용 공기(18)를 가열하여 제1 제습로터(140)의 재생온도를 높일 수 있다.
보조 응축기(130)는 잔여 응축열을 외부로 방출시킬 수 있다.
도 6 및 도 13을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(110)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 동일 부호의 각 구성 요소는 도 6과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(110), 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결되어 혼합된 공기를 냉각시키고 열을 회수하는 중간 냉각용 증발기(113), 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110) 및 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결되어 제습된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(115), 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결되어 재생공기(18)의 폐열을 회수하는 배기용 증발기(117), 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(120) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매용 압축기(125), 급기용 응축기(133), 재생용 응축기(135), 중간 재생용 응축기(137) 및 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 제2 냉매를 증발시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매 사이클에서는 응축기의 역할을 수행하며, 제2 냉매 사이클에서는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매 간 열교환을 수행할 수 있다.
제2 냉매용 압축기(125)는 열교환된 제2 냉매를 압축시킬 수 있다.
급기용 응축기(133)는 급기(14) 라인에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 재생용 응축기(135)와 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열할 수 있다.
재생용 응축기(135)는 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열할 수 있다. 이때, 재생용 응축기(135)는 압축된 제2 냉매를 응축시킬 수 있다.
중간 재생용 응축기(137)는 배기(19) 라인의 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 재생용 응축기(135)와 병렬로 연결되어 가열된 재생용 공기(18)를 가열하여 제1 제습로터(140)의 재생온도를 높일 수 있다.
보조 응축기(130)는 잔여 응축열을 외부로 방출시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 외기/환기/급기의 일부를 직접 재생용으로 사용하는 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 14를 참조하면, 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(110), 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110)와 병렬로 연결되어 혼합된 공기를 냉각시키는 중간 냉각용 증발기(113), 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110) 및 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결되어 제습된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(115), 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결되어 재생공기(19)의 폐열을 회수하는 배기용 증발기(117), 외기용 증발기(110), 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(120) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되는 급기용 응축기(133), 재생용 응축기(135), 중간 재생용 응축기(137) 및 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
급기용 응축기(133)는 급기(14) 라인에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 재생용 응축기(135)와 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열할 수 있다.
재생용 응축기(135)는 외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기(17)로 사용하여 가열할 수 있다. 이때, 재생용 응축기(135)는 압축된 제2 냉매를 응축시킬 수 있다.
중간 재생용 응축기(137)는 배기(19) 라인의 제1 제습로터(140)와 제2 제습로터(145)의 사이에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 재생용 응축기(135)와 병렬로 연결되어 재생용 공기(18)를 재가열하여 제1 제습로터(140)의 재생온도를 높일 수 있다.
보조 응축기(130)는 잔여 응축열을 외부로 방출시킬 수 있다.
이에, 본 발명은 외부의 공기 또는 실내의 공기 또는 제습로터를 재생한 후 배출되는 공기, 또는 제습로터를 통과하여 제습된 공기에서 열을 회수하여 재생용 가열 에너지원으로 사용할 수 있다. 결국, 외부의 공기온도가 변화하여도 다양하고 안정적인 열원에서 열회수가 가능하여 재생용 가열 에너지를 지속적으로 공급할 수 있는 장점이 있다.
도 15 내지 도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
실시예에서, 제1 냉매 사이클은 중간 냉각용 증발기(113), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되며, 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과한 공기를 냉각하며 열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 중간 냉각용 증발기(113)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(미도시), 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 제1 제습로터(140)의 재생용 공기(18)를 가열하는 중간 재생용 응축기(미도시) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되며, 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과한 공기를 냉각하며 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(미도시), 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 제1 제습로터(140)의 재생용 공기(18)를 가열하는 중간 재생용 응축기(미도시) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 15 및 도 17을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 중간 냉각용 증발기(113), 배기용 증발기(117), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되며, 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과한 공기를 냉각하며 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(19)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 중간 냉각용 증발기(113) 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(미도시), 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 제1 제습로터(140)의 재생용 공기(18)를 가열하는 중간 재생용 응축기(미도시) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 15 및 도 18을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 중간 냉각용 증발기(113)을 통해 중간 냉각하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115), 배기용 증발기(117), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
중간 냉각용 증발기(113)은 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되며, 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과한 공기를 냉각하며 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 중간 냉각용 증발기(113)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 중간 냉각용 증발기(113) 및 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(19)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 중간 냉각용 증발기(113), 급기용 증발기(115), 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(미도시), 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 제1 제습로터(140)의 재생용 공기(17)를 가열하는 중간 재생용 응축기(미도시) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 19를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 급기용 증발기(115), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 급기용 증발기(115)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(미도시), 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 제1 제습로터(140)의 재생용 공기(18)를 가열하는 중간 재생용 응축기(미도시) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 20을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 급기용 증발기(115)를 통해 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 급기용 증발기(115), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(115)는 제2 제습로터(145)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 배기용 증발기(117)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 급기용 증발기(115)는 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(120)를 기준으로 급기용 증발기(115)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(18)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 급기용 증발기(115), 및 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(미도시), 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 제1 제습로터(140)의 재생용 공기(18)를 가열하는 중간 재생용 응축기(미도시) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 21을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 제1 제습로터(140)의 처리부(146)를 통과시켜 제습하고, 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과시켜 제습한 후, 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제1 제습로터(140)의 재생부(147)를 통과한 재생공기(19)는 배기용 증발기(117)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
이러한 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 배기용 증발기(117), 제1 냉매용 압축기(120) 및 캐스케이드 열교환기(150)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(117)는 배기 라인의 제1 제습로터(140)의 후단에 설치될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(18)의 폐열을 회수할 수 있다.
제1 냉매용 압축기(120)는 배기용 증발기(117)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(150)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(150)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(135) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(150), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(125), 제2 냉매용 압축기(125)를 기준으로 병렬로 연결되어 제2 제습로터(145)의 처리부(142)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(미도시), 제2 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 제1 제습로터(140)의 재생용 공기(18)를 가열하는 중간 재생용 응축기(미도시) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캐스케이드 열교환기(250)를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 공기를 냉각하는 하나 이상의 증발기(210, 213, 215, 217)와 냉각된 공기를 처리하고 퍼지하고 재생하는 제습로터(240)를 포함할 수 있다.
실시예에서, 하나 이상의 증발기(210, 213, 215, 217)는 외기(11) 라인, 환기(16) 라인, 급기(14) 라인 및 배기(18) 라인 중 어느 하나 이상에 설치될 수 있다.
또한, 하나 이상의 증발기(210, 213, 215, 217)는 둘 이상 설치되는 경우 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 병렬로 연결될 수 있다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 22를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기를 냉각하는 외기용 증발기(210)와 냉각된 공기를 제습 처리하고 재생하는 제습로터(240)를 포함할 수 있다.
이에, 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 한편 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
제습로터(240)는 처리부(241), 퍼지부(243) 및 재생부(245)를 포함할 수 있다.
제습로터(240)의 처리부(241)는 혼합된 공기 중 일부 통과하는 공기(13)에 포함된 수분을 흡착하여 제습기능을 수행하고, 퍼지부(243)는 혼합된 공기중 일부 통과하는 공기(15)가 재열되도록 퍼지하고, 재생부(245)는 가열된 재생용 공기(17)가 지나가도록 하여 흡착된 수분을 탈착시켜 제습로터를 재생할 수 있다. 이때, 재생용 공기는 흡착된 수분이 제거되면서 통과되어 외부로 배기(18)될 수 있다.
실시예에서, 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
제1 냉매 사이클은 외기용 증발기(210), 제1 냉매용 압축기(220) 및 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
외기용 증발기(210)는 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시킬 수 있다.
제1 냉매용 압축기(220)는 외기용 증발기(210)를 통과한 제1 냉매를 압축시킬 수 있다.
캐스케이드 열교환기(250)는 압축된 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 이때, 캐스케이드 열교환기(250)는 제1 냉매와 제2 냉매를 열교환시켜 제1 냉매를 응축시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(250)는 제1 냉매를 응축시키고 응축시 발생된 열을 제2 냉매에 공급하여 제2 냉매를 증발시킬 수 있다.
제2 냉매 사이클은 캐스케이드 열교환기(250), 제2 냉매용 압축기(225), 재생용 응축기(235) 및 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
캐스케이드 열교환기(250)는 제2 냉매를 증발시킬 수 있다. 즉, 캐스케이드 열교환기(250)는 제1 냉매 사이클에서는 응축기의 역할을 수행하며, 제2 냉매 사이클에서는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. 캐스케이드 열교환기(250)는 제1 냉매와 제2 냉매 간 열교환을 수행할 수 있다.
제2 냉매용 압축기(225)는 열교환된 제2 냉매를 압축시킬 수 있다.
재생용 응축기(235)는 제습로터(240)의 재생용 공기(17)를 가열할 수 있다. 이때, 재생용 응축기(235)는 압축된 제2 냉매를 응축시킬 수 있다.
또한, 재생용 응축기(235)는 외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기로 사용하여 가열할 수 있다.
보조 응축기(230)는 잔여 응축열을 외부로 방출시킬 수 있다.
이에, 본 발명은 2원 냉동 방식의 캐스케이드 열교환기를 적용함으로써 저온 냉매 사이클에서 회수한 열을 고온 냉매 사이클에서 열원으로 이용하여 재생용 공기를 100℃ 이상의 고온으로 가열할 수 있다. 이러한 열회수 방법에 의해 제습로터의 재생용 에너지가 절감되는 장점을 가진다.
도 23 내지 도 28은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 증발기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 환기용 증발기(213)로 냉각한 공기를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
각 구성 요소는 도 22와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 환기용 증발기(213), 외기용 증발기(210)와 환기용 증발기(213)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
환기용 증발기(213)는 환기(16) 라인에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210)와 병렬로 연결될 수 있다. 환기용 증발기(213)는 환기(16)를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 22 및 도 24를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 환기용 증발기(213)로 냉각한 공기를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다. 각 구성 요소는 도 22와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 환기용 증발기(213), 급기용 증발기(215), 외기용 증발기(210)와 환기용 증발기(213)와 급기용 증발기(215)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
환기용 증발기(213)는 환기(16) 라인에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210)와 병렬로 연결될 수 있다. 환기용 증발기(213)는 환기(16)를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(215)는 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210) 및 환기용 증발기(213)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 증발기(215)는 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 22 및 도 25를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 환기용 증발기(213)로 냉각한 공기를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 배기용 증발기(217)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 각 구성 요소는 도 22와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 환기용 증발기(213), 급기용 증발기(215), 배기용 증발기(217), 외기용 증발기(210)와 환기용 증발기(213)와 급기용 증발기(215)와 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
환기용 증발기(213)는 환기(16) 라인에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210)와 병렬로 연결될 수 있다. 환기용 증발기(213)는 환기(16)를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(215)는 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210) 및 환기용 증발기(213)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 증발기(215)는 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(217)는 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210), 환기용 증발기(213) 및 급기용 증발기(215)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(18)의 폐열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 22 및 도 26을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다. 각 구성 요소는 도 22와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 급기용 증발기(215), 외기용 증발기(210)와 급기용 증발기(215)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(215)는 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 증발기(215)는 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 22 및 도 27을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 배기용 증발기(217)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 각 구성 요소는 도 22와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 급기용 증발기(215), 배기용 증발기(217), 외기용 증발기(210)와 급기용 증발기(215)와 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(215)는 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210) 및 배기용 증발기(217)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 증발기(215)는 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(217)는 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210) 및 급기용 증발기(215)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(18)의 폐열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 22 및 도 28을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 배기용 증발기(217)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 각 구성 요소는 도 22와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 배기용 증발기(217), 외기용 증발기(210)와 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(217)는 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(18)의 폐열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축기를 포함하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 25 및 도 29를 참조하면, 초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다. 각 구성 요소는 도 25와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 환기(16) 라인에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210)와 병렬로 연결되어 환기(16)를 냉각시키고 열을 회수하는 환기용 증발기(213), 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210) 및 환기용 증발기(213)와 병렬로 연결되어 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수하는 급기용 증발기(215), 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210), 환기용 증발기(213) 및 급기용 증발기(215)와 병렬로 연결되어 폐열을 회수하는 배기용 증발기(217), 외기용 증발기(210)와 환기용 증발기(213)와 급기용 증발기(215)와 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 급기용 응축기(233), 제습로터(145)의 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
여기서, 급기용 응축기(233)는 급기(14) 라인에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(225)를 기준으로 재생용 응축기(235)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 응축기(233)는 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과한 공기를 가열할 수 있다.
이에, 본 발명은 외부의 공기온도가 변화하여도 다양하고 안정적인 열원에서 열회수가 가능하여 재생용 가열 에너지를 지속적으로 공급할 수 있는 장점이 있다.
도 30은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 외기/환기/급기의 일부를 직접 재생용으로 사용하는 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 30을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)를 외기용 증발기(210)로 냉각하고, 냉각된 공기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습한 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 환기용 증발기(213)로 냉각한 공기를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 배기용 증발기(217)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
제1 냉매 사이클은 외기가 도입되는 라인에 설치되어, 열교환에 의해 외기를 냉각시키는 외기용 증발기(210), 환기(16) 라인에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210)와 병렬로 연결되어 환기(16)를 냉각시키고 열을 회수하는 환기용 증발기(213), 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210) 및 환기용 증발기(213)와 병렬로 연결되어 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수하는 급기용 증발기(215), 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 외기용 증발기(210), 환기용 증발기(213) 및 급기용 증발기(215)와 병렬로 연결되어 폐열을 회수하는 배기용 증발기(217), 외기용 증발기(210)와 환기용 증발기(213)와 급기용 증발기(215)와 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 급기용 응축기(233), 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
여기서, 급기용 응축기(233)는 급기(14) 라인에 설치되되, 제2 냉매용 압축기(225)를 기준으로 재생용 응축기(235)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 응축기(233)는 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과한 공기를 가열할 수 있다.
재생용 응축기(235)는 외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기(17)로 사용하여 가열할 수 있다. 이때, 재생용 응축기(135)는 압축된 제2 냉매를 응축시킬 수 있다.
도 31 내지 도 36은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기의 구성 및 열을 회수하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 31을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외부로부터의 외기(11)를 제습 처리하고 재생하는 제습로터(240) 및 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 냉각시키는 환기용 증발기(213)를 포함할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 환기용 증발기(213)를 통과하여 냉각된 공기와 외기(11)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
제습로터(240)는 처리부(241), 퍼지부(243) 및 재생부(245)를 포함할 수 있다.
제습로터(240)의 처리부(241)는 혼합된 공기 중 일부 통과하는 공기(13)에 포함된 수분을 흡착하여 제습기능을 수행하고, 퍼지부(243)는 혼합된 공기중 일부 통과하는 공기(15)가 재열되도록 퍼지하고, 재생부(245)는 가열된 재생용 공기(17)가 지나가도록 하여 흡착된 수분을 탈착시켜 제습로터를 재생할 수 있다. 이때, 재생용 공기는 흡착된 수분이 제거되면서 통과되어 외부로 배기(18)될 수 있다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
실시예에서, 제1 냉매 사이클은 환기용 증발기(213), 환기용 증발기(213)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
환기용 증발기(213)는 환기(16) 라인에 설치될 수 있다. 환기용 증발기(213)는 환기(16)를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 제2 냉매용 압축기(225)를 기준으로 병렬로 연결되어 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(233), 제습로터(240)의 퍼지부(243)를 통과한 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
다른 실시예에서, 제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 31 및 도 32를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외부로부터의 외기(11)를 제습 처리하고 재생하는 제습로터(240), 제습 처리된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(215) 및 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 냉각시키는 환기용 증발기(213)를 포함할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 환기용 증발기(213)를 통과하여 냉각된 공기와 외기(11)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
이에 초절전형 울트라 제습기는 외기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습 처리하고, 제습된 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 외부로 배기될 수 있다. 각 구성 요소는 도 31와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 환기용 증발기(213), 급기용 증발기(215), 환기용 증발기(213)와 급기용 증발기(215)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(215)는 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 환기용 증발기(213)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 증발기(215)는 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 31 및 도 33을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외부로부터의 외기(11)를 제습 처리하고 재생하는 제습로터(240), 제습 처리된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(215), 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 냉각시키는 환기용 증발기(213) 및 재생공기(18)를 냉각시키는 배기용 증발기(217)를 포함할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 환기용 증발기(210)를 통과하여 냉각된 공기와 외기(11)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
이에 초절전형 울트라 제습기는 외기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습 처리하고, 제습된 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 배기용 증발기(217)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다. 각 구성 요소는 도 31와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 환기용 증발기(213), 급기용 증발기(215), 배기용 증발기(217), 환기용 증발기(213)와 급기용 증발기(215)와 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
급기용 증발기(215)는 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 환기용 증발기(213)와 병렬로 연결될 수 있다. 급기용 증발기(215)는 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수할 수 있다.
배기용 증발기(217)는 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되되, 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 환기용 증발기(213) 및 급기용 증발기(215)와 병렬로 연결될 수 있다. 이에, 배기용 증발기(117)는 재생공기(18)의 폐열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 제2 냉매용 압축기(225)를 기준으로 병렬로 연결되어 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(233), 제습로터(240)의 퍼지부(243)를 통과한 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 34를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외부로부터의 외기(11)를 제습 처리하고 재생하는 제습로터(240), 제습 처리된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(215)를 포함할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
이에 초절전형 울트라 제습기는 외기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습 처리하고, 제습된 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 외부로 배기될 수 있다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수하는 급기용 증발기(215), 급기용 증발기(215)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 제2 냉매용 압축기(225)를 기준으로 병렬로 연결되어 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(233), 제습로터(240)의 퍼지부(243)를 통과한 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 35를 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외부로부터의 외기(11)를 제습 처리하고 퍼지하고 재생하는 제습로터(240), 제습 처리된 공기를 냉각시키는 급기용 증발기(215) 및 배기용 증발기(217)를 포함할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
이에 초절전형 울트라 제습기는 외기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습 처리하고, 제습된 공기를 급기용 증발기(215)로 냉각하여 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 배기용 증발기(217)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 제습로터(240)를 통해 제습된 공기를 냉각시키고 열을 회수하는 급기용 증발기(215), 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되되 제1 냉매용 압축기(220)를 기준으로 급기용 증발기(215)와 병렬로 연결되어 재생공기(18)의 폐열을 회수하는 배기용 증발기(217), 급기용 증발기(215)와 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제 2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 증발된 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 압축된 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기(235) 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(230)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
도 36을 참조하면, 캐스케이드 열교환기를 이용한 초절전형 울트라 제습기는 외부로부터의 외기(11)를 제습 처리하고 퍼지하고 재생하는 제습로터(240), 및 배기용 증발기(217)를 포함할 수 있다. 이때, 초절전형 울트라 제습기는 외기(11)와 제습공간(50)으로부터의 환기(16)를 혼합(12)시켜 제습로터(240)를 통과시킬 수 있다.
이에 초절전형 울트라 제습기는 외기를 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과시켜 제습 처리하고 제습공간(50)으로 급기(14)할 수 있다. 그리고, 제습로터(240)의 재생부(245)를 통과한 재생공기(18)는 배기용 증발기(217)로 폐열을 회수한 후 외부로 배기될 수 있다.
초절전형 울트라 제습기는 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클 및 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클을 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제1 냉매 사이클은 배기 라인의 제습로터(240)의 후단에 설치되어 재생공기(18)의 폐열을 회수하는 배기용 증발기(217), 배기용 증발기(217)를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기(220) 및 압축된 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기(250)를 포함할 수 있다. 이러한, 제1 냉매 사이클은 제1 냉매의 열을 회수할 수 있다.
제2 냉매 사이클은 제2 냉매를 증발시키는 캐스케이드 열교환기(250), 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기(225), 제2 냉매용 압축기(225)를 기준으로 병렬로 연결되어 제습로터(240)의 처리부(241)를 통과한 공기를 가열하는 급기용 응축기(233), 제습로터(240)의 퍼지부(243)를 통과한 재생용 공기(17)를 가열하는 재생용 응축기(135), 및 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기(130)를 포함할 수 있다. 이러한 제2 냉매 사이클은 회수된 열의 온도를 높여 고온의 열을 생산할 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110, 210: 외기용 증발기 113: 중간 냉각용 증발기
213: 환기용 증발기
115, 215: 급기용 증발기 117, 217: 배기용 증발기
120, 220: 제1 냉매용 압축기 125, 225: 제2 냉매용 압축기
130, 230: 보조 응축기 133, 233: 급기용 응축기
135, 235: 재생용 응축기 137: 중간 재생용 응축기
140: 제1 제습로터 145: 제2 제습로터
240: 제습로터
150, 250: 캐스케이드 열교환기

Claims (13)

  1. 공기를 냉각하는 하나 이상의 증발기와 상기 냉각된 공기를 처리하고 재생하는 제1 제습로터와 상기 제1 제습로터를 통과한 공기를 제습 처리하고 퍼지하고 재생하는 제2 제습로터를 포함하는 초절전형 울트라 제습기로서,
    상기 증발기; 상기 증발기를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기; 및, 상기 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기;를 통해 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클; 및,
    열교환에 의해 제2 냉매를 증발시키는 상기 캐스케이드 열교환기; 상기 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기; 재생용 공기를 가열하고 상기 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기; 및 상기 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기;를 통해 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클;을 포함하고,
    상기 캐스케이드 열교환기는,
    상기 제1 냉매를 응축시키고, 응축시 배출되는 열을 상기 제2 냉매에 공급하여 상기 제2 냉매를 증발시키는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 증발기는,
    외기 라인, 상기 제1 제습로터와 상기 제2 제습로터의 사이, 급기 라인 및 배기 라인 중 어느 하나 이상에 설치되는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 증발기는,
    상기 제1 냉매용 압축기를 기준으로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배기 라인의 상기 제1 제습로터와 상기 제2 제습로터의 사이에 설치되되, 상기 제2 냉매용 압축기를 기준으로 상기 재생용 응축기와 병렬로 연결되어 상기 공기를 가열하는 중간 재생용 응축기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  6. 제1항에 있어서
    상기 재생용 응축기는,
    외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기로 사용하여 가열하는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 재생용 응축기는,
    상기 제2 제습로터의 재생용 공기를 가열하는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  8. 공기를 냉각하는 하나 이상의 증발기와 상기 냉각된 공기를 처리하고 퍼지하고 재생하는 제습로터를 포함하는 초절전형 울트라 제습기로서,
    상기 증발기; 상기 증발기를 통과한 제1 냉매를 압축시키는 제1 냉매용 압축기; 및, 상기 제1 냉매를 응축시키는 캐스케이드 열교환기;를 통해 열을 회수하기 위한 제1 냉매 사이클; 및,
    열교환에 의해 제2 냉매를 증발시키는 상기 캐스케이드 열교환기; 상기 제2 냉매를 압축시키는 제2 냉매용 압축기; 재생용 공기를 가열하고 상기 제2 냉매를 응축시키는 재생용 응축기; 및 상기 제2 냉매의 잔여 응축열을 외부로 방출시키는 보조 응축기;를 통해 회수된 열의 온도를 높이기 위한 제2 냉매 사이클;을 포함하고,
    상기 캐스케이드 열교환기는,
    상기 제1 냉매를 응축시키고, 응축시 배출되는 열을 상기 제2 냉매에 공급하여 상기 제2 냉매를 증발시키는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 증발기는,
    외기 라인, 환기 라인, 급기 라인 및 배기 라인 중 어느 하나 이상에 설치되는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하나 이상의 증발기는,
    상기 제1 냉매용 압축기를 기준으로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 재생용 응축기는,
    외기/환기/급기 중 어느 하나를 재생용 공기로 사용하여 가열하는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 재생용 응축기는,
    상기 제습로터의 재생용 공기를 가열하는 것을 특징으로 하는 초절전형 울트라 제습기.
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