KR102637242B1 - Membrane humidification module air conditioner and heating operation method of the membrane humidification module air conditioner - Google Patents
Membrane humidification module air conditioner and heating operation method of the membrane humidification module air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- KR102637242B1 KR102637242B1 KR1020210164465A KR20210164465A KR102637242B1 KR 102637242 B1 KR102637242 B1 KR 102637242B1 KR 1020210164465 A KR1020210164465 A KR 1020210164465A KR 20210164465 A KR20210164465 A KR 20210164465A KR 102637242 B1 KR102637242 B1 KR 102637242B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- air
- membrane
- circulating water
- indoor
- module
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 214
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 187
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 50
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 45
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
- F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
- F24F1/0087—Indoor units, e.g. fan coil units with humidification means
-
- 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
- F24F11/0008—Control or safety arrangements for air-humidification
-
- 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
- F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
- F24F11/63—Electronic processing
- F24F11/65—Electronic processing for selecting an operating mode
-
- 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
- F24F3/153—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 subsequent heating, i.e. with the air, given the required humidity in the central station, passing a heating element to achieve the required temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F6/00—Air-humidification, e.g. cooling by humidification
- F24F6/02—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air
- F24F6/04—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using stationary unheated wet elements
- F24F6/043—Air-humidification, e.g. cooling by humidification by evaporation of water in the air using stationary unheated wet elements with self-sucking action, e.g. wicks
-
- 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
- F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
-
- 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
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- 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
- F24F2003/1435—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 comprising semi-permeable membrane
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
- F24F13/20—Casings or covers
- F24F2013/205—Mounting a ventilator fan therein
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/20—Humidity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Air Humidification (AREA)
Abstract
본 발명은 습도 조절 장치로는 멤브레인 가습모듈을 이용하고, 온도조절장치로는 히트펌프를 사용하여, 실내 공기 조건에 따라 난방 모드, 가습 난방 모드로 구동하여 실내 쾌적한 환경을 유지할 수 있고, 특히 멤브레인 가습모듈을 통한 가습 과정은 가습막 내부로 순환되는 상온의 물과 가습막 외부로 공급되는 실내 공기 간의 수증기 분압차에 발생하므로, 물을 직접적으로 분무하여 공기의 습도를 제어하는 초음파 물 분사형 가습방식과 달리 물과 공기가 간접적으로 접촉하므로 토출 공기 주변의 결로로 인한 세균 및 곰팡이 번식 등의 문제를 해결할 수 있으며, 또한 증기 형성을 위해 100℃가량의 고온수를 필요로 하는 증기 가습방식과 달리 실내 공기 및 순환수의 운전동력만을 이용하여 실내 공기의 가습 효과를 얻을 수 있으므로 건물 공조 에너지 절감에 크게 기여할 수 있는 멤브레인 가습모듈 공기조화기 및 그 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법을 제공한다.The present invention uses a membrane humidification module as a humidity control device and a heat pump as a temperature control device, and operates in a heating mode or humidification heating mode depending on the indoor air conditions to maintain a comfortable indoor environment. In particular, the membrane humidification module is used as a humidity control device. The humidification process through the humidification module occurs due to the difference in water vapor partial pressure between the room temperature water circulating inside the humidifying membrane and the indoor air supplied outside the humidifying membrane, so it is an ultrasonic water spray type humidification method that controls the humidity of the air by spraying water directly. Unlike other methods, water and air come into indirect contact, so problems such as bacterial and mold growth due to condensation around the discharged air can be solved. Also, unlike the steam humidification method, which requires high temperature water of about 100℃ to form steam, it can be used indoors We provide a membrane humidification module air conditioner and a heating operation method of the membrane humidification module air conditioner that can significantly contribute to saving building air conditioning energy by using only the operating power of air and circulating water to achieve the humidification effect of indoor air.
Description
본 발명은 멤브레인 가습모듈 공기조화기 및 그 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 겨울철 난방운전 시, 종래 실내 난방만 실시하는 히트펌프 시스템과 달리, 실내 난방과 가습을 동시에 제공하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기 및 그 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane humidification module air conditioner and a heating operation method of the membrane humidification module air conditioner. More specifically, during winter heating operation, unlike conventional heat pump systems that only perform indoor heating, indoor heating and humidification are provided. It relates to a membrane humidification module air conditioner that simultaneously provides and a heating operation method of the membrane humidification module air conditioner.
일반적으로 일정한 공간 내의 온도와 습도를 일정하게 유지토록 하는 것을 공기조화라 하며, 이때 사용되는 장치를 공기조화장치라 한다.In general, maintaining a constant temperature and humidity in a certain space is called air conditioning, and the device used in this case is called an air conditioning device.
공기조화장치는 실내의 온도를 높이는 온풍기와, 그 온도를 낮추는 에어컨이 있으며, 이들을 하나로 통합한 형태도 있다.Air conditioning devices include a hot air blower that raises the indoor temperature and an air conditioner that lowers the temperature, and there are also types that combine them into one.
일반적으로, 냉동 사이클은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기로 구성되어, 증발기가 고온부의 열을 흡수하여 응축기가 저온부로 열을 방출한다.Generally, a refrigeration cycle consists of a compressor, condenser, expansion valve, and evaporator. The evaporator absorbs heat from the high-temperature section and the condenser releases heat to the low-temperature section.
따라서, 상기 증발기가 고온부의 열을 흡수하는 것을 이용하면 에어컨 또는 냉장고와 같은 냉방기기를 구성할 수 있고, 응축기가 저온부로 열을 방출 것을 이용하면 난방기기(히트펌프)로 이용될 수 있다.Therefore, if the evaporator absorbs heat from the high temperature section, it can be used as a cooling device such as an air conditioner or refrigerator, and if the condenser releases heat to the low temperature section, it can be used as a heating device (heat pump).
또한, 상기 증발기와 응축기는 일종의 열교환기이므로 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창밸브을 구성하고, 냉매의 흐름을 선택적으로 바꾸어주면 냉방운전과 난방운전를 하나의 장치(이하 "히트펌프"라 함)로 구현할 수 있다.In addition, the evaporator and condenser are a type of heat exchanger, so they consist of a compressor, evaporator, condenser, and expansion valve, and by selectively changing the flow of refrigerant, cooling and heating operations can be implemented as a single device (hereinafter referred to as a "heat pump"). there is.
종래의 냉,난방 겸용 공기조화기의 실내기는 내부에 소정의 공간을 가지며 하부에 공기흡입구가 형성되고, 상부에 공기토출구가 형성된 케이스와 상기 케이스 내부에 구비된 송풍팬과, 상기 송풍팬 상부에 형성된 증발기로 이루어진다.The indoor unit of a conventional air conditioner for both cooling and heating has a predetermined space inside, an air intake port formed at the bottom, a case formed with an air discharge port formed at the top, a blowing fan provided inside the case, and an upper part of the blowing fan. It consists of an evaporator formed.
그리고 실내기와 실외기에 전원을 공급하고, 풍량 및 설정 온도 등을 조절하는 컨트롤부가 전면에 구비되어 있다.Additionally, there is a control unit on the front that supplies power to the indoor and outdoor units and controls wind speed and set temperature.
또한, 상기 송풍팬은 상기 공기흡입구의 안쪽에 위치하여, 실내의 공기가 상기 공기흡입구로 흡입되어 상기 증발기를 거쳐 상기 공기토출구로 토출되도록 송풍한다.Additionally, the blowing fan is located inside the air intake port and blows indoor air so that it is sucked into the air intake port and discharged through the evaporator to the air discharge port.
그러나 종래에 따른 공기조화기는 가습장치가 설치되지 않아 실내 난방시 실내습도가 낮아져 실내공기가 건조해지는 단점이 있었다.However, conventional air conditioners did not have a humidifier installed, so they had the disadvantage of lowering indoor humidity during indoor heating and drying out the indoor air.
이러한 문제를 해소하기 위한 종래에는 냉난방 및 가습 겸용 에어컨을 제공하였는데, 등록특허 제10-0775612호(2007.11.05)에서는 물 분무형 가습 장치와 공기 열원 히트펌프를 사용하여 가습 및 온도 조절을 수행한다.To solve this problem, air conditioners for both cooling, heating and humidification have been provided in the past. In Patent Registration No. 10-0775612 (November 5, 2007), humidification and temperature control are performed using a water spray humidifier and an air source heat pump. .
이 경우, 에어컨 실내기에 설치된 응축기 후단에 가습장치와 온습도 센서를 설치하여 실내 공기의 건조 상태가 감지될 경우, 가습장치를 구동함으로써 겨울철 실내 쾌적한 온열 환경을 조성할 수 있으나, 가습장치를 통해 흡입 공기에 물을 직접적으로 분무하는 과정에서 가습 장치 주변에 결로가 발생하여 세균이나 곰팡이 번식 등의 문제가 발생할 수 있다는 단점이 있다. In this case, a humidifier and a temperature and humidity sensor are installed at the rear of the condenser installed in the indoor unit of the air conditioner, and when dryness of the indoor air is detected, the humidifier is operated to create a comfortable indoor thermal environment in winter. However, the intake air through the humidifier is There is a disadvantage that condensation may occur around the humidifying device in the process of spraying water directly, which may cause problems such as bacterial or mold growth.
본 발명은 습도 조절 장치로는 멤브레인 가습모듈을 이용하고, 온도조절장치로는 히트펌프를 사용하여, 실내 공기 조건에 따라 난방 모드, 가습 난방 모드로 구동하여 실내 쾌적한 환경을 유지할 수 있고, 특히 멤브레인 가습모듈을 통한 가습 과정은 가습막 내부로 순환되는 상온의 물과 가습막 외부로 공급되는 실내 공기 간의 수증기 분압차에 발생하므로, 물을 직접적으로 분무하여 공기의 습도를 제어하는 초음파 물 분사형 가습방식과 달리 물과 공기가 간접적으로 접촉하므로 토출 공기 주변의 결로로 인한 세균 및 곰팡이 번식 등의 문제를 해결할 수 있으며, 또한 증기 형성을 위해 100℃가량의 고온수를 필요로 하는 증기 가습방식과 달리 실내 공기 및 순환수의 운전동력만을 이용하여 실내 공기의 가습 효과를 얻을 수 있으므로 건물 공조 에너지 절감에 크게 기여할 수 있는 멤브레인 가습모듈 공기조화기 및 그 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention uses a membrane humidification module as a humidity control device and a heat pump as a temperature control device, and operates in a heating mode or humidification heating mode depending on the indoor air conditions to maintain a comfortable indoor environment. In particular, the membrane humidification module is used as a humidity control device. The humidification process through the humidification module occurs due to the difference in water vapor partial pressure between the room temperature water circulating inside the humidifying membrane and the indoor air supplied outside the humidifying membrane, so it is an ultrasonic water spray type humidification method that controls the humidity of the air by spraying water directly. Unlike other methods, water and air come into indirect contact, so problems such as bacterial and mold growth due to condensation around the discharged air can be solved. Also, unlike the steam humidification method, which requires high temperature water of about 100℃ to form steam, it can be used indoors The aim is to provide a membrane humidification module air conditioner and a heating operation method for the membrane humidification module air conditioner that can significantly contribute to saving building air conditioning energy by using only the operating power of air and circulating water to achieve the humidification effect of indoor air. It is for that purpose.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
삭제delete
본 발명에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기는 외부 공기를 유입하는 흡기라인; 상기 흡기라인과 연결되고, 상기 흡기라인에서 유입된 공기로, 멤브레인 표면으로 투과된 수분을 증발시켜, 공기를 가습하고 가습된 공기를 배출하는 멤브레인 가습모듈; 냉매를 고온고압으로 압축하여 유출하는 압축기; 상기 압축기와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 압축기에서 유출된 고온고압의 냉매와, 상기 멤브레인 가습 모듈에서 배출된 공기를 열교환시켜 공기를 가열하고, 열교환으로 응축된 냉매를 유출하는 실내기; 상기 실내기와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 실내기에서 유출된 냉매를 팽창시켜 유출하는 팽창밸브; 상기 팽창밸브와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 팽창밸브에서 유출된 냉매를 외부공기와의 열교환으로 증발시켜 유출하는 실외기; 상기 실내기에서 배출된 공기를 실내로 송풍하는 급기팬; 및 상기 급기팬과 연결되고 상기 급기팬에 의해 송풍된 공기를 실내로 안내하는 급기라인;을 포함하고, 상기 멤브레인 가습모듈은 해당 용량의 순환수를 내부에 수용하고, 하면을 통해 수용된 순환수를 유출하는 제1순환수탱크와, 상기 제1순환수탱크의 하부에 상측이 연결되어, 상기 제1순환수탱크에서 유출되는 순환수를 상측에서 하측으로 안내하는 유출관과, 길이를 따라 중공을 형성한 관 형태인 중공사막 멤브레인 복수 개가 서로 일정한 간격을 두고 배열되어 하나의 다발을 이루고, 상기 유출관의 하측과 상측이 연결되어, 상측을 통해 유입된 순환수를 중공사막 멤브레인들의 중공으로 유동시키면서, 상기 흡기라인을 통해 인입된 공기로 중공사막 멤브레인들 표면으로 투과된 수분을 공기로 증발시켜, 상기 중공사막 멤브레인들 표면을 거쳐가는 공기를 가습하는 멤브레인 모듈과, 상기 멤브레인 모듈 중 상기 유출관과 연결된 상측에 구비되어, 상기 유출관을 통해 유입된 순환수가 복수 개의 중공사막 멤브레인들에 균일하게 유입되도록 분배하는 상측 딜리버리탱크와, 상기 멤브레인 모듈의 하측에 구비되고, 상기 멤브레인 모듈의 중공사막 멤브레인들을 통과한 순환수를 집수하는 하측 딜리버리탱크와, 상기 하측 딜리버리탱크의 하측에 연결되고, 상기 멤브레인 모듈에서 유출되는 순환수를 수용하는 제2순환수탱크와, 상기 제2순환수탱크의 내부에 구비되면서, 선택적으로 상기 제2순환수탱크에 수용된 순환수를 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프와 일측에 연결되고, 타측은 상기 제1순환수탱크와 연결되어, 상기 펌프에서 펌핑된 순환수를 상기 제1순환수탱크로 안내하는 리턴라인을 포함한다.The membrane humidification module air conditioner according to the present invention includes an intake line for introducing external air; a membrane humidification module connected to the intake line, humidifying the air by evaporating moisture permeated through the membrane surface with air introduced from the intake line, and discharging the humidified air; A compressor that compresses the refrigerant at high temperature and pressure and discharges it; an indoor unit connected to the compressor and a refrigerant flow line, heat-exchanging the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor and air discharged from the membrane humidification module to heat the air, and discharging the refrigerant condensed through heat exchange; an expansion valve connected to the indoor unit through a line through which refrigerant flows, and expanding and discharging the refrigerant flowing out of the indoor unit; an outdoor unit connected to the expansion valve through a line through which refrigerant flows, and evaporating the refrigerant flowing out of the expansion valve through heat exchange with external air and then discharging the refrigerant; an air supply fan blowing air discharged from the indoor unit into the room; and an air supply line connected to the air supply fan and guiding the air blown by the air supply fan into the room, wherein the membrane humidification module receives circulating water of a corresponding capacity inside, and circulates water received through the lower surface. A first circulating water tank that flows out, an outlet pipe connected at the top to the lower part of the first circulating water tank to guide the circulating water flowing out of the first circulating water tank from the top to the bottom, and a hollow pipe along the length. A plurality of hollow fiber membranes in the form of a tube are arranged at regular intervals from each other to form a bundle, and the lower and upper sides of the outflow pipe are connected, allowing circulating water flowing in through the upper side to flow into the hollow of the hollow fiber membranes. , a membrane module that humidifies the air passing through the surface of the hollow fiber membranes by evaporating moisture permeated to the surface of the hollow fiber membranes with air drawn through the intake line, and the outflow pipe of the membrane module An upper delivery tank, which is provided on the connected upper side and distributes the circulating water flowing in through the outflow pipe so that it flows evenly into the plurality of hollow fiber membranes, and is provided on the lower side of the membrane module and connects the hollow fiber membranes of the membrane module. A lower delivery tank that collects the circulating water that has passed, a second circulating water tank connected to the lower side of the lower delivery tank and accommodating the circulating water flowing out of the membrane module, and a second circulating water tank installed inside the second circulating water tank. A pump for selectively pumping the circulating water contained in the second circulating water tank is connected to one side of the pump, and the other side is connected to the first circulating water tank, and the circulating water pumped from the pump is connected to the first circulating water tank. 1Includes a return line leading to the circulating water tank.
이때 본 발명에 따른 상기 멤브레인 모듈의 중공사막 멤브레인은 중공의 길이방향이 공기의 유동방향과 직교하는 수직을 이루는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the longitudinal direction of the hollow fiber membrane of the membrane module according to the present invention is perpendicular to the air flow direction.
본 발명에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법은 외부 공기를 유입하는 흡기라인과, 해당 용량의 순환수를 내부에 수용하고, 하면을 통해 수용된 순환수를 유출하는 제1순환수탱크와, 상기 제1순환수탱크의 하부에 상측이 연결되어, 상기 제1순환수탱크에서 유출되는 순환수를 상측에서 하측으로 안내하는 유출관과, 길이를 따라 중공을 형성한 관 형태인 중공사막 멤브레인 복수 개가 서로 일정한 간격을 두고 배열되어 하나의 다발을 이루고, 상기 유출관의 하측과 상측이 연결되어, 상측을 통해 유입된 순환수를 중공사막 멤브레인들의 중공으로 유동시키면서, 흡기라인을 통해 인입된 공기로 중공사막 멤브레인들 표면으로 투과된 수분을 공기로 증발시켜, 상기 중공사막 멤브레인들 표면을 거쳐가는 공기를 가습하는 멤브레인 모듈과, 상기 멤브레인 모듈 중 상기 유출관과 연결된 상측에 구비되어, 상기 유출관을 통해 유입된 순환수가 복수 개의 중공사막 멤브레인들에 균일하게 유입되도록 분배하는 상측 딜리버리탱크와, 상기 멤브레인 모듈의 하측에 구비되고, 상기 멤브레인 모듈의 중공사막 멤브레인들을 통과한 순환수를 집수하는 하측 딜리버리탱크와, 상기 하측 딜리버리탱크의 하측에 연결되고, 상기 멤브레인 모듈에서 유출되는 순환수를 수용하는 제2순환수탱크와, 상기 제2순환수탱크의 내부에 구비되면서, 선택적으로 상기 제2순환수탱크에 수용된 순환수를 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프와 일측에 연결되고, 타측은 상기 제1순환수탱크와 연결되어, 상기 펌프에서 펌핑된 순환수를 상기 제1순환수탱크로 안내하는 리턴라인을 포함하여, 상기 흡기라인에서 유입된 공기로 증발시켜, 공기를 가습하고 가습된 공기를 배출하는 멤브레인 가습모듈과, 냉매를 고온고압으로 압축하여 유출하는 압축기와, 상기 압축기에서 유출된 고온고압의 냉매와, 상기 멤브레인 가습 모듈에서 배출된 공기를 열교환시켜 공기를 가열하고, 열교환으로 응축된 냉매를 유출하는 실내기와, 상기 실내기에서 유출된 냉매를 팽창시켜 유출하는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 유출된 냉매를 외부공기와의 열교환으로 증발시켜 유출하는 실외기와, 상기 실내기에서 배출된 공기를 실내로 송풍하는 급기팬, 및 상기 급기팬에 의해 송풍된 공기를 실내로 안내하는 급기라인을 포함하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법에 있어서, a)실내 공기온도, 실내 상대습도, 실내 설정 공기온도, 실내 설정 상대습도를 수집하는 단계; b)상기 a)단계에서 수집된 실내 공기온도와 실내 설정 공기온도를 비교하여 비교값을 도출하는 단계; c)상기 a)단계에서 수집된 실내 상대습도와 실내 설정 상대습도를 비교하여 비교값을 도출하는 단계; 및 d)상기 b)단계 및 c)단계 각각에서 도출된 비교값을 토대로 제어부가 멤브레인 가습모듈, 압축기, 급기팬을 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계;를 포함한다.The heating operation method of the membrane humidification module air conditioner according to the present invention includes an intake line that introduces external air, a first circulating water tank that accommodates circulating water of the corresponding capacity inside and discharges the received circulating water through the lower surface, and , an outlet pipe connected at the upper end to the lower part of the first circulating water tank to guide the circulating water flowing out of the first circulating water tank from the upper side to the lower side, and a hollow fiber membrane in the form of a tube with a hollow along the length. A plurality of pieces are arranged at regular intervals from each other to form a bundle, and the lower and upper sides of the outlet pipe are connected, allowing circulating water introduced through the upper side to flow into the hollow of the hollow fiber membranes, and air drawn in through the intake line. A membrane module that evaporates moisture permeated through the surfaces of the hollow fiber membranes into air and humidifies the air passing through the surfaces of the hollow fiber membranes, and one of the membrane modules is provided on the upper side connected to the outflow pipe, and the outflow pipe An upper delivery tank that distributes the circulating water flowing in through the hollow fiber membranes so that it flows evenly into the plurality of hollow fiber membranes, and a lower delivery tank that is provided on the lower side of the membrane module and collects the circulating water that has passed through the hollow fiber membranes of the membrane module. A tank, a second circulating water tank connected to the lower side of the lower delivery tank and receiving circulating water flowing out of the membrane module, and provided inside the second circulating water tank, and optionally, the second circulating water A pump for pumping circulating water contained in a tank, a return line connected to one side of the pump and the other side connected to the first circulating water tank, and guiding the circulating water pumped from the pump to the first circulating water tank. Including a membrane humidification module that evaporates the air introduced from the intake line, humidifies the air, and discharges the humidified air; a compressor that compresses the refrigerant at high temperature and high pressure and discharges it; and An indoor unit that heats the air by heat-exchanging the refrigerant and the air discharged from the membrane humidification module and discharges the refrigerant condensed through the heat exchange, an expansion valve that expands and discharges the refrigerant discharged from the indoor unit, and the refrigerant discharged from the expansion valve A membrane including an outdoor unit that evaporates the refrigerant through heat exchange with outside air and discharges it, an air supply fan that blows air discharged from the indoor unit into the room, and an air supply line that guides the air blown by the air supply fan into the room. A heating operation method of a humidifying module air conditioner, comprising: a) collecting indoor air temperature, indoor relative humidity, indoor set air temperature, and indoor set relative humidity; b) deriving a comparison value by comparing the indoor air temperature collected in step a) with the indoor set air temperature; c) deriving a comparative value by comparing the indoor relative humidity collected in step a) with the indoor relative humidity set; and d) the control unit operating the membrane humidification module, compressor, and air supply fan in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison values derived in each of steps b) and c). do.
이때 본 발명에 따른 상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 1모드는 상기 제어부가 멤브레인 가습모듈은 ON 운전, 압축기는 ON 운전, 급기팬은 ON 운전한다.At this time, in the step of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value in step d) according to the present invention, the first mode is such that the control unit operates the membrane humidification module on and the compressor on. ON operation, air supply fan operates ON.
그리고 본 발명에 따른 상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 2모드는 상기 제어부가 멤브레인 가습모듈은 OFF 운전, 압축기는 ON 운전, 급기팬은 ON 운전한다.And in the step of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value in step d) according to the present invention, the second mode is such that the control unit operates the membrane humidification module in OFF operation and the compressor operates in OFF operation. ON operation, air supply fan operates ON.
또한, 상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 3모드는 상기 제어부가 멤브레인 가습모듈은 OFF 운전, 압축기는 OFF 운전, 급기팬은 OFF 운전한다.In addition, in the step d) of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value, the third mode is such that the control unit operates the membrane humidification module in OFF operation and the compressor in OFF operation, The air supply fan operates OFF.
본 발명에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기 및 그 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법에 의해 나타나는 효과는 다음과 같다.The effects produced by the membrane humidification module air conditioner and the heating operation method of the membrane humidification module air conditioner according to the present invention are as follows.
습도 조절 장치로는 멤브레인 가습모듈을 이용하고, 온도조절장치로는 히트펌프를 사용하여, 실내 공기 조건에 따라 난방 모드, 가습 난방 모드로 구동하여 실내 쾌적한 환경을 유지할 수 있다.A membrane humidification module is used as a humidity control device, and a heat pump is used as a temperature control device. It can be operated in heating mode or humidification heating mode depending on the indoor air conditions to maintain a comfortable indoor environment.
특히, 멤브레인 가습모듈을 통한 가습 과정은 가습막 내부로 순환되는 상온의 물과 가습막 외부로 공급되는 실내 공기 간의 수증기 분압차에 발생하므로, 물을 직접적으로 분무하여 공기의 습도를 제어하는 초음파 물 분사형 가습방식과 달리 물과 공기가 간접적으로 접촉하므로 토출 공기 주변의 결로로 인한 세균 및 곰팡이 번식 등의 문제를 해결할 수 있다.In particular, the humidification process through the membrane humidification module occurs due to the difference in water vapor partial pressure between the room temperature water circulating inside the humidifying membrane and the indoor air supplied to the outside of the humidifying membrane, so ultrasonic water is used to control the humidity of the air by spraying water directly. Unlike the spray-type humidification method, water and air come into indirect contact, so problems such as bacterial and mold growth due to condensation around the discharged air can be solved.
또한, 증기 형성을 위해 100℃가량의 고온수를 필요로 하는 증기 가습방식과 달리 실내 공기 및 순환수의 운전동력만을 이용하여 실내 공기의 가습 효과를 얻을 수 있으므로 건물 공조 에너지 절감에 크게 기여할 수 있다.In addition, unlike the steam humidification method that requires high temperature water of about 100℃ to form steam, the humidification effect of indoor air can be achieved using only the operating power of indoor air and circulating water, which can greatly contribute to saving building air conditioning energy. .
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기를 보인 예시도이다.
도 2는 공기 거동 특성을 습공기선도로 도시한 그래프이다.
도 3은 멤브레인 가습모듈의 가습 원리 및 특징을 도시한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈의 일 예를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈의 다른 예를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈을 히트펌프 천정형 에어컨 실내기에 적용한 예시를 보인 참고도이다.
도 7은 가습막 실험예에 따른 가습성능 실험 방법을 보인 참고도이다.
도 8은 가습막 실험예의 결과를 보인 그래프이다.Figure 1 is an exemplary diagram showing a membrane humidification module air conditioner according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing air movement characteristics as a psychrometric diagram.
Figure 3 is a reference diagram showing the humidification principle and characteristics of the membrane humidification module.
Figure 4 is an illustrative diagram showing an example of a membrane humidification module according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an illustrative diagram showing another example of a membrane humidification module according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a reference diagram showing an example of applying the membrane humidification module according to an embodiment of the present invention to a heat pump ceiling-type air conditioner indoor unit.
Figure 7 is a reference diagram showing a humidifying performance test method according to a humidifying membrane experimental example.
Figure 8 is a graph showing the results of an experimental example of a humidifying membrane.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle of definability, it must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing this application, they can be replaced by equivalent equivalents. It should be understood that variations may exist.
본 발명은 겨울철 실내 적정 온도와, 습도를 유지하기 위해 멤브레인 가습모듈 공기조화기로, 습도 조절로는 멤브레인 가습모듈을 사용하고, 온도 조절 장치로는 히트펌프를 사용하여, 실내 공기 조건에 따라 난방 모드, 가습 난방 모드로 구동하여 실내 쾌적한 환경을 유지할 수 있다.The present invention uses a membrane humidification module air conditioner to maintain appropriate indoor temperature and humidity in winter, a membrane humidification module is used as a humidity control device, and a heat pump is used as a temperature control device to control the heating mode according to indoor air conditions. , it can be operated in humidifying heating mode to maintain a comfortable indoor environment.
특히, 멤브레인 가습모듈을 통한 가습 과정은 가습막 내부로 순환되는 상온의 물과 가습막 외부로 공급되는 실내 공기 간의 수증기 분압차가 발생하므로, 물을 직접적으로 분무하여 공기의 습도를 제어하는 초음파 물 분사형 가습방식과 달리 물과 공기가 간접적으로 접촉하므로 토출 공기 주변의 결로로 인한 세균 및 곰팡이 번식 등의 문제를 해결할 수 있다.In particular, the humidification process through the membrane humidification module generates a water vapor partial pressure difference between the room temperature water circulating inside the humidifying membrane and the indoor air supplied to the outside of the humidifying membrane, so an ultrasonic water spray type that controls the humidity of the air by spraying water directly Unlike the humidification method, water and air come into indirect contact, so problems such as bacterial and mold growth due to condensation around the discharged air can be solved.
도 1 내지 도 6을 참조한 멤브레인 가습모듈 공기조화기는 겨울철 가습 난방 운전 시, 실내 공기가 멤브레인 가습모듈(100, 200)을 통해 설정 절대습도까지 가습되며, 가습된 공기는 멤브레인 가습모듈(100, 200) 후방에 위치하는 실내기(응축기: 400)를 통과하여 설정 공기온도까지 가열된 후 실내로 공급하게 된다.In the membrane humidification module air conditioner shown in FIGS. 1 to 6, during humidification and heating operation in winter, indoor air is humidified to a set absolute humidity through the membrane humidification module (100, 200), and the humidified air is stored in the membrane humidification module (100, 200). ) It passes through the indoor unit (condenser: 400) located at the rear, is heated to the set air temperature, and is then supplied indoors.
이때, 실내 공기에서 가습된 공기의 엔탈피 차이만큼의 가습 부하를 처리하기 위해 종래의 증기 가습방식은 100℃가량의 고온수 생성을 필요로 하는 반면에, 본 발명의 멤브레인 가습모듈(100, 200)의 경우, 흡입 공기와 순환수의 운전 동력만을 이용하여 처리할 수 있다는 점에서 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다.At this time, while the conventional steam humidification method requires the generation of high temperature water of about 100°C to handle the humidification load equal to the enthalpy difference between the indoor air and the humidified air, the membrane humidification module (100, 200) of the present invention In the case of , energy saving effects can be expected in that treatment can be done using only the operating power of intake air and circulating water.
여기서 도 3을 참조한 멤브레인 가습모듈(100, 200)은 친수성 무공성막의 수증기 투과 성질을 이용하여 공기 중에 수분을 공급하도록, 중공사 내부 공간(튜브 사이드)에는 상온의 물을 공급하며, 중공사 외부 공간(쉘 사이드)에는 실내 공기를 공급할 때, 중공사막 사이의 수증기압 차가 형성되면, 중공사 내부 공간을 투과하는 순환수가 중공사막에 용해되어 중공사 외부 공간으로 이동하여 표출하게 된다. Here, the
이러한 수증기 이동 특성은 수증기 형성을 위해 100℃ 가량의 고온수를 필요로 하는 종래의 증기 가습방식과 달리, 실내 공기와 순환수를 공급하기 위한 운송 동력만을 필요로 한다는 점에서 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있다. This water vapor movement characteristic can greatly improve energy efficiency in that it only requires transportation power to supply indoor air and circulating water, unlike the conventional steam humidification method that requires high temperature water of about 100℃ to form water vapor. You can.
본 발명의 멤브레인 가습모듈 공기조화기 및 그 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법에 관한 것으로, 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.The present invention relates to a membrane humidification module air conditioner and a heating operation method of the membrane humidification module air conditioner, which is as follows with reference to the drawings.
도 1 내지 6을 참조한 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기는 흡기라인(10), 멤브레인 가습모듈(100, 200), 압축기(300), 실내기(400), 팽창밸브(500), 실외기(600), 급기팬(700), 급기라인(20) 및 제어부(800)를 포함하는데, 먼저 상기 흡기라인(10)은 통상의 흡기라인과 같이 일측을 통해 외부 공기를 유입하여 타측으로 공기의 유동을 안내한다.The membrane humidification module air conditioner according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 6 includes an intake line (10), a membrane humidification module (100, 200), a compressor (300), an indoor unit (400), and an expansion valve (500). , includes an
이때 상기 흡기라인(10)은 공기가 일측에서 타측으로 유동할 수 있는 통로, 유로, 덕트, 배관 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the
그리고 상기 멤브레인 가습모듈(100, 200)은 상기 흡기라인(10)의 타측과 연결되고, 상기 흡기라인(10)에서 유입된 공기로, 멤브레인(141, 221) 표면으로 투과된 수분을 증발시켜 공기를 가습하고, 가습된 공기를 배출한다.And the membrane humidification module (100, 200) is connected to the other side of the intake line (10), and evaporates moisture permeated to the surface of the membrane (141, 221) with the air introduced from the intake line (10) to create air. Humidifies and discharges the humidified air.
이때 상기 멤브레인 가습모듈(100, 200)을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.At this time, looking at the
상기 멤브레인 가습모듈(100, 200)은 내부가 길이를 따라 중공을 형성한 관 형태인 중공사막 멤브레인(141, 221)을 구비하는 것이 바람직하다.The membrane humidification modules (100, 200) are preferably provided with hollow fiber membranes (141, 221) in the form of tubes with a hollow interior along the length.
중공사막 멤브레인을 이용하여, 효과적으로 공기의 자동습도조절이 가능하고, 전기에너지를 최소화시킬 수 있어서 CO₂저감에 유리하며, 자동운전이 가능하여 건물용, 가전제품용, 산업용으로 적용하기가 쉽다.Using a hollow fiber membrane, it is possible to effectively automatically control the humidity of the air, minimize electrical energy, which is advantageous in reducing CO₂, and can operate automatically, making it easy to apply to buildings, home appliances, and industrial purposes.
이때 종래 가습 방식의 문제점인 수적이 발생되는 가습으로 인해 생기는 문제를 해결할 수 있어, 에너지 절감형이며, 쾌적하고 건강에 좋은 수준의 습도를 유지할 수 있다.At this time, the problem caused by humidification that generates water droplets, which is a problem with conventional humidification methods, can be solved, and it is energy-saving and can maintain humidity at a comfortable and healthy level.
중공사막 멤브레인에서는 수적(water mist)이 발생되지 않으므로 완벽한 가습이 가능하고, 무균 가습이 가능(기존의 가습기 살균제 문제 해결)하며, 순간적인 가습이 가능한 매우 효율이 높은 가습기를 제공할 수 있고, 가습을 위해 일부러 열수를 만들어야 할 필요가 없어, 온수를 제공하기 위한 별도의 에너지(전기)가 사용되지 않는다.Since water mist is not generated in the hollow fiber membrane, perfect humidification is possible, sterile humidification is possible (solving the problem of existing humidifier disinfectants), and a very efficient humidifier capable of instantaneous humidification can be provided. There is no need to intentionally create hot water, so no separate energy (electricity) is used to provide hot water.
또한, 중공사막 멤브레인을 이용한 가습은 중공사막 멤브레인으로 흡수된 수분만 공기에 함유되므로, 가습용 물에 존재하는 불순물이 물 입자와 같이 공기 중으로 비산될 염려가 없어, 깨끗한 가습 공기를 얻을 수 있다. In addition, humidification using a hollow fiber membrane contains only the moisture absorbed by the hollow fiber membrane in the air, so there is no fear that impurities present in the humidifying water will scatter into the air like water particles, and clean humidified air can be obtained.
또한, 중공사막 멤브레인을 통과하는 기체 상태의 수분 입자가 매우 작아서 공기 중 비산 범위가 매우 넓어지게 되므로, 가습공기 토출구 주변의 결로 현상을 방지할 수 있다.In addition, since the gaseous moisture particles passing through the hollow fiber membrane are very small, the range of scattering in the air is very wide, so it is possible to prevent condensation around the humidified air discharge port.
그리고 중공사막 멤브레인 가습에서는 수적(water mist)이 발생되지 않으므로 완벽한 가습이 가능하고, 무균 가습이 가능(기존의 가습기 살균제 문제 해결)하며, 순간적인 가습이 가능한 매우 효율이 높은 가습기를 제공할 수 있고, 가습을 위해 일부러 열수를 만들어야 할 필요가 없어, 온수를 제공하기 위한 별도의 에너지(전기)가 사용되지 않는다.In addition, since water mist is not generated in hollow fiber membrane humidification, perfect humidification is possible, sterile humidification is possible (solving the problem of existing humidifier disinfectants), and a very efficient humidifier capable of instantaneous humidification can be provided. , There is no need to intentionally create hot water for humidification, so no separate energy (electricity) is used to provide hot water.
먼저, 도 4를 참조하여 일 실시 예에 따른 상기 멤브레인 가습모듈(100)을 살펴보면, 상기 멤브레인 가습모듈(100)은 제1순환수탱크(110)와, 펌프(120)와, 급수라인(130)과, 멤브레인 모듈(140)과, 배수라인(150)을 포함하는데, 상기 제1순환수탱크(110)은 해당 용량의 순환수를 내부에 수용한다.First, looking at the
상기 제1순환수탱크(110)의 내부에는 펌프(120)를 수용하는데, 상기 펌프(120)는 선택적으로 상기 제1순환수탱크(110)에 수용된 순환수를 펌핑한다.A
이때 상기 펌프(120)에 의해 펌핑된 순환수는 급수라인(130)로 유동하는데, 상기 급수라인(130)은 상기 펌프(120)의 토출구와 일측이 연결되어, 상기 펌프(120)에서 펌핑된 순환수를 일측에서 타측으로 안내되어 멤브레인 모듈(140)로 송출된다.At this time, the circulating water pumped by the
여기서 상기 펌프(120)는 상기 제어부(800)와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부(800)의 제어신호에 대응하여 그 구동이 제어된다.Here, the
상기 급수라인(130)은 중공을 따라 순환수가 유동하는 배관으로 이루어지고, 상기 급수라인(130) 선상에는 밸브(131)가 구비되어, 상기 밸브(131)의 선택적인 개폐로 순환수를 선택적으로 유동시킬 수 있다.The
이때 상기 밸브(131)는 전자식 개폐밸브로, 제어부(800)와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부(800)의 제어신호에 대응하여 상기 급수라인을 개폐한다.At this time, the
상기 멤브레인 모듈(140)은 상기 급수라인(130)의 타측과 일측이 연결되고, 상기 급수라인(130)을 통해 유입된 순환수를 멤브레인(141) 내부로 유동시면서, 상기 흡기라인(10)을 통해 인입된 공기로 멤브레인(141) 표면으로 투과된 수분을 공기로 증발시켜, 상기 멤브레인(141) 표면을 거쳐가는 공기를 가습하고, 가습된 공기는 히트펌프의 구성요소인 실내기(400)로 유출된다.The
이때 상기 멤브레인 모듈(140)은 중공사막 멤브레인(141) 복수 개가 서로 일정한 간격을 두고 배열되어 하나의 다발을 이루고, 다발을 이루는 중공사막 멤브레인(141)의 일측 및 타측 각각에는 딜리버리탱크(142)가 구비되어, 복수 개의 멤브레인(141)들에 순환수가 균일하게 유입되도록 한다.At this time, the
그리고 상기 멤브레인 모듈(140)의 타측과 배수라인(150)의 일측이 연결되고, 상기 배수라인(150)의 타측은 상기 제1순환수탱크(110)와 연결되어, 상기 멤브레인 모듈(140)에서 유출되는 순환수를 제1순환수탱크(110)로 유도한다.And the other side of the
여기서 상기 멤브레인 모듈(140)은 중공의 길이방향이 수평을 이루는 것이 바람직하다.Here, the hollow longitudinal direction of the
따라서 상기 제1순환수탱크(110)에 수용된 순환수는 펌프(120)에 의해 펌핑되어, 상기 급수라인(130)을 통해 멤브레인 모듈(140)로 유입되고, 상기 멤브레인 모듈(140)에서 유출되는 순환수는 배수라인(150)을 통해 상기 제1순환수탱크(110)로 유동하는 순환루트를 이룬다.Therefore, the circulating water contained in the first circulating
여기서 상기 급수라인(130)을 통해 멤브레인 모듈(140)로 유입된 순환수는 그 일부가 멤브레인 모듈(140)의 멤브레인(141) 표면으로 투과되어, 상기 흡기라인(10)을 통해 인입된 공기에 의해 증발되면서 그 공기를 가습하고, 가습된 공기는 실내기(400)와 급기팬(700)을 통해 실내로 제공된다. Here, part of the circulating water flowing into the
도 5를 참조하여 다른 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈(200)을 살펴보면, 상기 멤브레인 가습모듈(200)은 제1순환수탱크(210)와, 멤브레인 모듈(220)과, 제2순환수탱크(230)와, 펌프(240)와, 리턴라인(250)을 포함하는데, 먼저 상기 제1순환수탱크(210)은 해당 용량의 순환수를 내부에 수용하고, 하면을 통해 수용된 순환수를 유출한다.Looking at the membrane humidification module 200 according to another embodiment with reference to FIG. 5, the membrane humidification module 200 includes a first circulating
이때 상기 제1순환수탱크(210)의 하부에는 내부에 수용된 순환수를 배출하는 복수 개의 유출관(211)을 구비하고, 상기 유출관(211)들에는 각각 밸브(212)가 구비되어, 상기 밸브(212)의 개폐로 선택적인 순환수 유출을 할 수 있다.At this time, the lower part of the first circulating
상기 밸브(212)는 전자식 개폐밸브로, 제어부(800)와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부(800)의 제어신호에 대응하여 상기 유출관(211)을 개폐한다.The
상기 제1순환수탱크(210)의 하측에는 멤브레인 모듈(220)을 연결하는데, 상기 멤브레인 모듈(220)은 상측을 통해 유입된 순환수를 멤브레인(221)의 중공으로 유동시키면서, 상기 흡기라인(10)을 통해 인입된 공기로 멤브레인(221) 표면으로 투과된 수분을 공기로 증발시켜, 상기 멤브레인(221) 표면을 거쳐가는 공기를 가습한다.A
이때 상기 멤브레인 모듈(220)은 중공사막 멤브레인(221) 복수 개가 서로 일정한 간격을 두고 배열되어 하나의 다발을 이루고, 다발을 이루는 중공사막 멤브레인(221)의 상측 및 하측 각각에는 딜리버리탱크(222)가 구비되어, 복수 개의 멤브레인(221)들에 순환수가 균일하게 유입되도록 한다.At this time, the
여기서 상기 멤브레인 모듈(220)은 중공의 길이방향이 수직을 이루는 것이 바람직하다.Here, the hollow longitudinal direction of the
그리고 상기 멤브레인 모듈(220)의 하측에는 제2순환수탱크(230)를 연결하는데, 상기 제2순환수탱크(230)는 상기 멤브레인 모듈(220)에서 유출되는 순환수를 수용한다.And a second circulating
이때 상기 제2순환수탱크(230)의 내부에는 펌프(240)가 구비되는데, 상기 펌프(240)는 선택적으로 상기 제2순환수탱크(230)에 수용된 순환수를 펌핑한다.At this time, a
여기서 상기 펌프(240)는 상기 제어부(800)와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부(800)의 제어신호에 대응하여 그 구동이 제어된다.Here, the
상기 펌프(240)에 의해 펌핑된 순환수는 리턴라인(250)로 유동하는데, 상기 리턴라인(250)은 상기 펌프(240)의 토출구와 일측이 연결되어, 상기 펌프(240)에서 펌핑된 순환수를 하측에서 상측으로 안내되어 상기 제1순환수탱크(210)로 송출된다.The circulating water pumped by the
따라서 상기 제1순환수탱크(210)에 수용된 순환수는 하부에 구비된 유출관을 통해 멤브레인 모듈(220)로 유입되고, 상기 멤브레인 모듈(220)에서 유출되는 순환수는 상기 제2순환수탱크(230)로 집수된 후, 펌프(240)에 의해 펌핑되어, 상기 리턴라인(250)을 통해 제1순환수탱크(210)로 유입되는 순환루트를 이룬다.Therefore, the circulating water contained in the first circulating
여기서 상기 제1순환수탱크(210)을 통해 멤브레인 모듈(220)로 유입된 순환수는 그 일부가 멤브레인 모듈(220)의 멤브레인(221) 표면으로 투과되어, 상기 흡기라인(10)을 통해 인입된 공기에 의해 증발되면서 그 공기를 가습하고, 가습된 공기는 실내기(400)와 급기팬(700)을 통해 실내로 제공된다. Here, part of the circulating water flowing into the
그리고 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 구성요소 중 상기 압축기(300), 실내기(400), 팽창밸브(500), 실외기(600), 급기팬(700)의 조합으로 히트펌프를 이룬다.And among the components of the membrane humidification module air conditioner, a heat pump is formed by combining the
먼저, 상기 압축기(300)는 통상의 히트펌프 압축기와 같이 유입된 냉매를 고온고압으로 압축하여 유출한다.First, the
그리고 상기 실내기(400)는 상기 압축기(300)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 압축기에서 유출된 고온고압의 냉매와, 상기 멤브레인 가습모듈(100, 200)에서 배출된 공기를 열교환시켜 공기를 가열하고, 열교환으로 응축된 냉매를 유출한다.And the
이때 상기 실내기(400)의 일측에는 급기팬(700)이 인접하는데, 상기 급기팬(700)은 상기 실내기(400)에서 배출된 공기를 실내로 송풍한다.At this time, an
급기라인(20)은 상기 급기팬(700)과 연결되고 상기 급기팬(700)에 의해 송풍된 공기를 실내로 안내한다.The
그리고 상기 팽창밸브(500)는 상기 실내기(400)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 실내기(400)에서 유출된 냉매를 팽창시켜 유출한다.Additionally, the
또한, 상기 실외기(600)는 상기 팽창밸브(500)와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 팽창밸브(500)에서 유출된 냉매를 외부공기와의 열교환으로 증발시켜 유출한다.In addition, the
따라서 히트펌프의 냉매는 상기 압축기(300), 실내기(400), 팽창밸브(500), 실외기(600) 순으로 순환하는 순환루트를 이룬다.Therefore, the refrigerant of the heat pump forms a circulation route that circulates through the
상기 제어부(800)는 상기 멤브레인 가습모듈(100, 200), 압축기(300), 급기팬(700)과 전기적으로 연결되어, 측정 실내온도 및 습도, 설정온도 및 설정습도를 토대로 상기 멤브레인 가습모듈(100, 200), 압축기(300), 급기팬(700)의 구동을 제어한다.The
본 발명의 멤브레인 가습모듈 공기조화기는 도 6에 도시한 바와 같이 천정형 멤브레인 가습모듈 공기조화기로 구성할 수도 있다.The membrane humidification module air conditioner of the present invention may be configured as a ceiling-type membrane humidification module air conditioner as shown in FIG. 6.
이때 공기가 유입되는 유입구의 전방에 구비된 프리필터의 후방에 본 발명에 따른 멤브레인 가습모듈(100, 200)을 배치하여, 유입구를 통해 유입된 공기에 선택적으로 가습이 이루어지도록 할 수 있다.At this time, the membrane humidification modules (100, 200) according to the present invention are placed behind the pre-filter provided in front of the inlet through which air flows, so that the air flowing in through the inlet can be selectively humidified.
그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법은 상술한 멤브레인 가습모듈 공기조화기를 난방 운전하는 것으로, 이를 살펴보면 다음과 같다.In addition, the heating operation method of the membrane humidification module air conditioner according to an embodiment of the present invention is to operate the membrane humidification module air conditioner as described above. This will be described as follows.
본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법은 외부 공기를 유입하는 흡기라인(10)과, 상기 흡기라인(10)에서 유입된 공기로, 멤브레인(141, 221) 표면으로 투과된 수분을 증발시켜, 공기를 가습하고 가습된 공기를 배출하는 멤브레인 가습모듈(100, 200)과, 냉매를 고온고압으로 압축하여 유출하는 압축기(300)와, 상기 압축기에서 유출된 고온고압의 냉매와, 상기 멤브레인 가습모듈(100, 200)에서 배출된 공기를 열교환시켜 공기를 가열하고, 열교환으로 응축된 냉매를 유출하는 실내기(400)와, 상기 실내기(400)에서 유출된 냉매를 팽창시켜 유출하는 팽창밸브(500)와, 상기 팽창밸브(500)에서 유출된 냉매를 외부공기와의 열교환으로 증발시켜 유출하는 실외기(600)와, 상기 실내기(600)에서 배출된 공기를 실내로 송풍하는 급기팬(700), 및 상기 급기팬(700)에 의해 송풍된 공기를 실내로 안내하는 급기라인(20)을 포함하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법으로, a)실내 공기온도, 실내 상대습도, 실내 설정 공기온도, 실내 설정 상대습도를 수집하는 단계; b)상기 a)단계에서 수집된 실내 공기온도와 실내 설정 공기온도를 비교하여 비교값을 도출하는 단계; c)상기 a)단계에서 수집된 실내 상대습도와 실내 설정 상대습도를 비교하여 비교값을 도출하는 단계; 및 d)상기 b)단계 및 c)단계 각각에서 도출된 비교값을 토대로 제어부가 멤브레인 가습모듈, 압축기, 급기팬을 제1모드, 제2모드, 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계;를 포함한다.The heating operation method of the membrane humidification module air conditioner according to an embodiment of the present invention includes an
먼저 a)단계로 실내 공기온도, 실내 상대습도, 실내 설정 공기온도, 실내 설정 상대습도를 수집한다. First, in step a), collect the indoor air temperature, indoor relative humidity, indoor air temperature, and indoor relative humidity.
이때 상기 난방이 이루어지는 실내에는 온도센서 및 습도센서가 구비되어, 그 온도센서 및 습도센서를 통해 실내 공기온도, 실내 상대습도를 측정하여 수집하고, 실내 설정 공기온도 및 실내 설정 상대습도는 사용자가 제어부를 통해 설정한 설정값을 기반으로 수집할 수 있다.At this time, the room where the heating is performed is equipped with a temperature sensor and a humidity sensor, and the indoor air temperature and indoor relative humidity are measured and collected through the temperature sensor and humidity sensor, and the indoor air temperature and indoor relative humidity are set by the user through the control unit. It can be collected based on the settings set through .
다음은 b)단계로, 상기 a)단계에서 수집된 실내 공기온도와 실내 설정 공기온도를 비교하여 비교값을 도출한다.Next is step b), where the indoor air temperature collected in step a) is compared with the indoor set air temperature to derive a comparison value.
이때 상기 a)단계인 실내 공기온도, 실내 상대습도, 실내 설정 공기온도, 실내 설정 상대습도를 수집하는 단계에서 수집된 실내 공기온도와 실내 설정 공기온도를 비교하여, 그 비교값을 도출한다.At this time, the indoor air temperature collected in step a) of collecting the indoor air temperature, indoor relative humidity, indoor set air temperature, and indoor set relative humidity is compared with the indoor set air temperature, and the comparison value is derived.
다음은 c)단계로, 상기 a)단계에서 수집된 실내 상대습도와 실내 설정 상대습도를 비교하여 비교값을 도출한다.Next is step c), where the indoor relative humidity collected in step a) is compared with the indoor relative humidity set to derive a comparative value.
이때 상기 a)단계인 실내 공기온도, 실내 상대습도, 실내 설정 공기온도, 실내 설정 상대습도를 수집하는 단계에서 수집된 실내 상대습도와 실내 설정 상대습도를 비교하여, 비교값을 도출한다.At this time, the indoor relative humidity collected in step a) of collecting the indoor air temperature, indoor relative humidity, indoor set air temperature, and indoor set relative humidity is compared with the indoor set relative humidity to derive a comparative value.
다음은 d)단계로, 상기 b)단계 및 c)단계 각각에서 도출된 비교값을 토대로 제어부(800)가 멤브레인 가습모듈(100, 200), 압축기(300), 급기팬(700)을 제1모드, 제2모드, 제3모드 중 어느 한 모드로 운전한다.Next is step d), where the
여기서 상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 1모드는 실내 공기온도보다 실내 설정 공기온도가 높고, 실내 상대습도보다 실내 설정 상대습도가 높을 경우 선택되는 모드로, 상기 제 1모드는 상기 제어부(800)가 멤브레인 가습모듈(100, 200)은 ON 운전, 압축기(300)는 ON 운전, 급기팬(700)은 ON 운전하여, 실내로 제공되는 급기(공기)의 가열 및 가습으로 난방과 가습이 같이 이루어지도록 한다.Here, in the step of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value in step d), the indoor set air temperature in the first mode is higher than the indoor air temperature, and the indoor relative humidity is higher than the indoor relative humidity. This is a mode selected when the set relative humidity is high. In the first mode, the
그리고 상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 2모드는 실내 공기온도보다 실내 설정 공기온도가 높고, 실내 상대습도보다 실내 설정 상대습도가 같거나 낮은 경우 선택되는 모드로, 상기 제 2모드는 상기 제어부(800)가 멤브레인 가습모듈(100, 200)은 OFF 운전, 압축기(300)는 ON 운전, 급기팬(700)은 ON 운전하여, 실내로 제공되는 급기(공기)의 가열로 난방만 같이 이루어지도록 한다.And in the step d) of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value, in the second mode, the indoor set air temperature is higher than the indoor air temperature, and the indoor relative humidity is higher than the indoor relative humidity. This is a mode selected when the set relative humidity is the same or lower. In the second mode, the
또한, 상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 3모드는 실내 공기온도보다 실내 설정 공기온도가 같거나 낮고, 실내 상대습도보다 실내 설정 상대습도가 같거나 낮은 경우 선택되는 모드로, 상기 제 3모드는 상기 제어부(800)가 멤브레인 가습모듈(100, 200)은 OFF 운전, 압축기(300)는 OFF 운전, 급기팬(700)은 OFF 운전하여, 실내의 난방 및 가습이 이루어지지 않도록 한다.In addition, in the step d) of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value, the indoor set air temperature in the third mode is the same or lower than the indoor air temperature, and the indoor relative temperature is lower than the indoor air temperature. This is a mode selected when the indoor relative humidity is equal to or lower than the humidity. In the third mode, the
도 8은 가습막 실험예에 따른 가습소자 성능 실험 방법을 나타낸 그림으로, 쉘-앤-튜브 구조의 중공사 가습막의 외표면에 겨울철 실내 설계 온습도 조건(22.5℃, 45%)으로 조성된 공기를 컴프레서를 통해 공급하고, 내부 표면에는 상온의 물을 수조에 펌프를 설치하여 순환하였다. Figure 8 is a diagram showing the method of testing the performance of a humidifying element according to a humidifying membrane experimental example. Air created under winter indoor design temperature and humidity conditions (22.5°C, 45%) is applied to the outer surface of a hollow fiber humidifying membrane of a shell-and-tube structure. It was supplied through a compressor, and water at room temperature was circulated on the inner surface by installing a pump in a water tank.
그때 공급 공기의 입구측 및 출구측 온도, 상대습도, 풍량을 측정하였으며, 순환수의 입구측 온도와 유량을 측정하였다.At that time, the inlet and outlet temperatures, relative humidity, and wind volume of the supplied air were measured, and the inlet temperature and flow rate of the circulating water were measured.
도 9는 실험예의 결과 그래프를 보인 것으로, 실험예의 결과 그래프로 가습막 실험체에 실내 공기와 순환수 공급 시 공급 공기의 입구측 및 출구측 절대 습도를 나타낸다. Figure 9 shows a graph of the results of an experimental example, showing the absolute humidity at the inlet and outlet sides of the supplied air when indoor air and circulating water are supplied to the humidifying membrane test specimen.
실험 결과, 절대 습도 0.0076 kg/kg(22.5℃, 45%)의 공기가 0.01363 kg/kg(21.3℃, 86%)까지 가습되며, 컴프레서와 펌프 가동 후 약 2분 뒤에 공급 공기의 출구측 절대 습도가 안정적으로 유지되는 것을 확인하였다. As a result of the experiment, air with an absolute humidity of 0.0076 kg/kg (22.5℃, 45%) is humidified to 0.01363 kg/kg (21.3℃, 86%), and the absolute humidity at the outlet of the supply air approximately 2 minutes after starting the compressor and pump. It was confirmed that was maintained stably.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 멤브레인 가습모듈 공기조화기 및 그 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법은 멤브레인 가습모듈은 실내기의 열 교환기(응축기) 전단에 설치되어 실내기로 흡입된 공기의 습도를 조절하며, 가습된 공기는 열 교환기를 통과하여 가열된 후 실내로 공급된다. Therefore, in the membrane humidification module air conditioner and the heating operation method of the membrane humidification module air conditioner according to an embodiment of the present invention, the membrane humidification module is installed in front of the heat exchanger (condenser) of the indoor unit to control the humidity of the air sucked into the indoor unit. The humidified air passes through a heat exchanger, is heated, and then supplied into the room.
멤브레인 가습모듈은 친수성 원료와 고분자원료를 이용한 무공성 중공사막으로 구성되며, 중공사 내부에는 상온의 물이 순환되고 중공사 외부에 흡입 공기가 투과된다. The membrane humidification module is composed of a non-porous hollow fiber membrane using hydrophilic raw materials and polymeric materials. Room temperature water circulates inside the hollow fiber and intake air penetrates the outside of the hollow fiber.
이때 중공사막 표면 사이의 수증기 분압차에 의해 중공사 내부를 통과하는 순환수가 막 표면에 흡수 및 투과되어 흡입 공기의 가습 효과를 얻을 수 있으며, 가습된 공기는 실내기(응축기)를 통해 목표 급기 온도까지 가열된 후 실내로 공급된다. At this time, the circulating water passing through the hollow fiber membrane is absorbed and permeated through the membrane surface due to the difference in water vapor partial pressure between the surfaces of the hollow fiber membrane, thereby achieving a humidifying effect on the intake air, and the humidified air is pumped through the indoor unit (condenser) to the target supply air temperature. It is heated and then supplied indoors.
멤브레인 가습모듈을 일체로 구비한 히트펌프 가습 난방기의 가습 과정에서 공기 중에 물을 직접적으로 분사하지 않으므로, 실내기 표면의 결로 발생 및 결로에 의한 열교환기 표면의 세균 번식 등의 문제가 발생하지 않고, 종래와 같이 증기 형성을 위해 100℃가량의 고온수를 필요로 하는 증기 가습기와 달리 순환수와 흡입 공기의 운송 동력만을 이용하여 가습 효과를 얻을 수 있다는 점에서 에너지 절감효과를 기대할 수 있다.Since water is not directly sprayed into the air during the humidification process of a heat pump humidification heater integrated with a membrane humidification module, problems such as condensation on the surface of the indoor unit and bacterial growth on the surface of the heat exchanger due to condensation do not occur, and conventional Unlike steam humidifiers that require high temperature water of about 100℃ to form steam, energy saving effects can be expected in that the humidification effect can be achieved using only the transport power of circulating water and intake air.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
10: 흡기라인 20: 급기라인
100, 200: 멤브레인 가습모듈 110, 210: 제1순환수탱크
120, 240: 펌프 130: 급수라인
131, 212: 밸브 140, 220: 멤브레인 모듈
141, 221: 멤브레인 142, 222: 딜리버리탱크
150: 배수라인 211: 유출관
230: 제2순환수탱크 250: 리턴라인
300: 압축기 400: 실내기
500: 팽창밸브 600: 실외기
700: 급기팬 800: 제어부10: intake line 20: air supply line
100, 200:
120, 240: pump 130: water supply line
131, 212:
141, 221:
150: drainage line 211: outflow pipe
230: Second circulating water tank 250: Return line
300: Compressor 400: Indoor unit
500: Expansion valve 600: Outdoor unit
700: air supply fan 800: control unit
Claims (11)
상기 흡기라인과 연결되고, 상기 흡기라인에서 유입된 공기로, 멤브레인 표면으로 투과된 수분을 증발시켜, 공기를 가습하고 가습된 공기를 배출하는 멤브레인 가습모듈;
냉매를 고온고압으로 압축하여 유출하는 압축기;
상기 압축기와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 압축기에서 유출된 고온고압의 냉매와, 상기 멤브레인 가습 모듈에서 배출된 공기를 열교환시켜 공기를 가열하고, 열교환으로 응축된 냉매를 유출하는 실내기;
상기 실내기와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 실내기에서 유출된 냉매를 팽창시켜 유출하는 팽창밸브;
상기 팽창밸브와 냉매가 유동하는 라인으로 연결되고, 상기 팽창밸브에서 유출된 냉매를 외부공기와의 열교환으로 증발시켜 유출하는 실외기;
상기 실내기에서 배출된 공기를 실내로 송풍하는 급기팬; 및
상기 급기팬과 연결되고 상기 급기팬에 의해 송풍된 공기를 실내로 안내하는 급기라인;을 포함하고,
상기 멤브레인 가습모듈은
해당 용량의 순환수를 내부에 수용하고, 하면을 통해 수용된 순환수를 유출하는 제1순환수탱크와,
상기 제1순환수탱크의 하부에 상측이 연결되어, 상기 제1순환수탱크에서 유출되는 순환수를 상측에서 하측으로 안내하는 유출관과,
길이를 따라 중공을 형성한 관 형태인 중공사막 멤브레인 복수 개가 서로 일정한 간격을 두고 배열되어 하나의 다발을 이루고, 상기 유출관의 하측과 상측이 연결되어, 상측을 통해 유입된 순환수를 중공사막 멤브레인들의 중공으로 유동시키면서, 상기 흡기라인을 통해 인입된 공기로 중공사막 멤브레인들 표면으로 투과된 수분을 공기로 증발시켜, 상기 중공사막 멤브레인들 표면을 거쳐가는 공기를 가습하는 멤브레인 모듈과,
상기 멤브레인 모듈 중 상기 유출관과 연결된 상측에 구비되어, 상기 유출관을 통해 유입된 순환수가 복수 개의 중공사막 멤브레인들에 균일하게 유입되도록 분배하는 상측 딜리버리탱크와,
상기 멤브레인 모듈의 하측에 구비되고, 상기 멤브레인 모듈의 중공사막 멤브레인들을 통과한 순환수를 집수하는 하측 딜리버리탱크와,
상기 하측 딜리버리탱크의 하측에 연결되고, 상기 멤브레인 모듈에서 유출되는 순환수를 수용하는 제2순환수탱크와,
상기 제2순환수탱크의 내부에 구비되면서, 선택적으로 상기 제2순환수탱크에 수용된 순환수를 펌핑하는 펌프와,
상기 펌프와 일측에 연결되고, 타측은 상기 제1순환수탱크와 연결되어, 상기 펌프에서 펌핑된 순환수를 상기 제1순환수탱크로 안내하는 리턴라인을 포함하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기.
An intake line that introduces outside air;
a membrane humidification module connected to the intake line, humidifying the air by evaporating moisture permeated through the membrane surface with air introduced from the intake line, and discharging the humidified air;
A compressor that compresses the refrigerant at high temperature and pressure and discharges it;
an indoor unit connected to the compressor and a refrigerant flow line, heat-exchanging the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor and air discharged from the membrane humidification module to heat the air, and discharging the refrigerant condensed through heat exchange;
an expansion valve connected to the indoor unit through a line through which refrigerant flows, and expanding and discharging the refrigerant flowing out of the indoor unit;
an outdoor unit connected to the expansion valve through a line through which refrigerant flows, and evaporating the refrigerant flowing out of the expansion valve through heat exchange with external air and then discharging the refrigerant;
an air supply fan blowing air discharged from the indoor unit into the room; and
It includes an air supply line connected to the air supply fan and guiding the air blown by the air supply fan into the room,
The membrane humidification module is
A first circulating water tank that receives circulating water of the corresponding capacity inside and discharges the received circulating water through the lower surface;
an outlet pipe connected at the upper end to the lower part of the first circulating water tank and guiding the circulating water flowing out of the first circulating water tank from the upper side to the lower side;
A plurality of hollow fiber membranes in the form of a hollow tube along the length are arranged at regular intervals from each other to form a bundle, and the lower and upper sides of the outflow pipe are connected to allow circulating water flowing in through the upper side into the hollow fiber membrane. A membrane module that humidifies the air passing through the surfaces of the hollow fiber membranes by evaporating moisture permeated through the surfaces of the hollow fiber membranes with air drawn through the intake line while flowing into the hollow of the air, and
An upper delivery tank installed on the upper side of the membrane module connected to the outlet pipe to distribute circulating water flowing in through the outlet pipe so that it flows uniformly into a plurality of hollow fiber membranes;
a lower delivery tank provided below the membrane module and collecting circulating water that has passed through the hollow fiber membranes of the membrane module;
A second circulating water tank connected to the lower side of the lower delivery tank and receiving circulating water flowing out of the membrane module,
a pump provided inside the second circulating water tank and selectively pumping circulating water contained in the second circulating water tank;
A membrane humidification module air conditioner including a return line connected to the pump on one side and connected to the first circulating water tank on the other side to guide the circulating water pumped from the pump to the first circulating water tank.
상기 멤브레인 모듈의 중공사막 멤브레인은
중공의 길이방향이 공기의 유동방향과 직교하는 수직을 이루는 멤브레인 가습모듈 공기조화기.
In claim 5,
The hollow fiber membrane of the membrane module is
A membrane humidification module air conditioner in which the longitudinal direction of the hollow is perpendicular to the direction of air flow.
상기 멤브레인 가습모듈, 압축기, 급기팬과 전기적으로 연결되어, 측정 실내온도 및 습도, 설정온도 및 설정습도를 토대로 상기 멤브레인 가습모듈, 압축기, 급기팬의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기.
In claim 5,
A control unit electrically connected to the membrane humidification module, compressor, and air supply fan, and controlling the operation of the membrane humidification module, compressor, and air supply fan based on the measured indoor temperature and humidity, set temperature, and set humidity. Air conditioner.
a)실내 공기온도, 실내 상대습도, 실내 설정 공기온도, 실내 설정 상대습도를 수집하는 단계;
b)상기 a)단계에서 수집된 실내 공기온도와 실내 설정 공기온도를 비교하여 비교값을 도출하는 단계;
c)상기 a)단계에서 수집된 실내 상대습도와 실내 설정 상대습도를 비교하여 비교값을 도출하는 단계; 및
d)상기 b)단계 및 c)단계 각각에서 도출된 비교값을 토대로 제어부가 멤브레인 가습모듈, 압축기, 급기팬을 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계;를 포함하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법.
An intake line that introduces external air, a first circulating water tank that accommodates circulating water of the corresponding capacity inside and discharges the received circulating water through the lower surface, and the upper side is connected to the lower part of the first circulating water tank, An outflow pipe that guides the circulating water flowing out of the first circulating water tank from the top to the bottom, and a plurality of hollow fiber membranes in the form of a hollow tube along the length are arranged at regular intervals to form a bundle, The lower and upper sides of the outlet pipe are connected, allowing circulating water flowing in through the upper side to flow into the hollow of the hollow fiber membranes, and evaporating moisture permeated to the surface of the hollow fiber membranes with air drawn through the intake line into air. , a membrane module for humidifying the air passing through the surfaces of the hollow fiber membranes, and an upper part of the membrane module connected to the outflow pipe so that the circulating water flowing in through the outflow pipe is uniformly distributed to the plurality of hollow fiber membranes. an upper delivery tank that distributes the inflow, a lower delivery tank that is provided on the lower side of the membrane module and collects circulating water that has passed through the hollow fiber membranes of the membrane module, and is connected to the lower side of the lower delivery tank, and the membrane A second circulating water tank that accommodates circulating water flowing out of the module, a pump provided inside the second circulating water tank and selectively pumping circulating water contained in the second circulating water tank, and one side of the pump is connected to, and the other side is connected to the first circulating water tank, including a return line that guides the circulating water pumped from the pump to the first circulating water tank, and evaporates it with the air introduced from the intake line, A membrane humidification module that humidifies the air and discharges the humidified air, a compressor that compresses the refrigerant at high temperature and high pressure and discharges it, and heat exchanges the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor and the air discharged from the membrane humidification module to create air. An indoor unit that heats and discharges the refrigerant condensed through heat exchange, an expansion valve that expands and discharges the refrigerant leaked from the indoor unit, and an outdoor unit that evaporates and discharges the refrigerant leaked from the expansion valve through heat exchange with outside air. , a heating operation method of a membrane humidification module air conditioner including an air supply fan that blows air discharged from the indoor unit into the room, and an air supply line that guides the air blown by the air supply fan into the room,
a) collecting indoor air temperature, indoor relative humidity, indoor set air temperature, and indoor set relative humidity;
b) deriving a comparison value by comparing the indoor air temperature collected in step a) with the indoor set air temperature;
c) deriving a comparison value by comparing the indoor relative humidity collected in step a) with the indoor relative humidity set; and
d) a step of the control unit operating the membrane humidification module, compressor, and air supply fan in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison values derived in each of steps b) and c) above; Heating operation method of membrane humidification module air conditioner.
상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 1모드는
상기 제어부가 멤브레인 가습모듈은 ON 운전, 압축기는 ON 운전, 급기팬은 ON 운전하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법.
In claim 8,
In the step d) of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value, the first mode is
A heating operation method of a membrane humidification module air conditioner in which the control unit operates the membrane humidification module ON, the compressor operates ON, and the air supply fan operates ON.
상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 2모드는
상기 제어부가 멤브레인 가습모듈은 OFF 운전, 압축기는 ON 운전, 급기팬은 ON 운전하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법.
In claim 8,
In the step d) of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value, the second mode is
A heating operation method of a membrane humidification module air conditioner in which the control unit operates the membrane humidification module OFF, the compressor operates ON, and the air supply fan operates ON.
상기 d)단계인 비교값을 토대로 제1모드 제2모드 제3모드 중 어느 한 모드로 운전하는 단계에서, 상기 제 3모드는
상기 제어부가 멤브레인 가습모듈은 OFF 운전, 압축기는 OFF 운전, 급기팬은 OFF 운전하는 멤브레인 가습모듈 공기조화기의 난방 운전방법.In claim 8,
In the step d) of operating in any one of the first mode, second mode, and third mode based on the comparison value, the third mode is
A heating operation method of a membrane humidification module air conditioner in which the control unit operates the membrane humidification module in OFF operation, the compressor in OFF operation, and the air supply fan in OFF operation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210164465A KR102637242B1 (en) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Membrane humidification module air conditioner and heating operation method of the membrane humidification module air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210164465A KR102637242B1 (en) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Membrane humidification module air conditioner and heating operation method of the membrane humidification module air conditioner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230077315A KR20230077315A (en) | 2023-06-01 |
KR102637242B1 true KR102637242B1 (en) | 2024-02-19 |
Family
ID=86770932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210164465A KR102637242B1 (en) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | Membrane humidification module air conditioner and heating operation method of the membrane humidification module air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102637242B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200312201Y1 (en) * | 2003-02-04 | 2003-05-09 | 주식회사 삼영 | A thermohygrostat of a high pressure spray |
US20070164461A1 (en) * | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Nein-Jung Wang | Breathable liquid-volatilizing device |
JP2011127846A (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Honda Motor Co Ltd | Humidifier |
-
2021
- 2021-11-25 KR KR1020210164465A patent/KR102637242B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200312201Y1 (en) * | 2003-02-04 | 2003-05-09 | 주식회사 삼영 | A thermohygrostat of a high pressure spray |
US20070164461A1 (en) * | 2006-01-13 | 2007-07-19 | Nein-Jung Wang | Breathable liquid-volatilizing device |
JP2011127846A (en) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Honda Motor Co Ltd | Humidifier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230077315A (en) | 2023-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4771611A (en) | Air conditioning means and method | |
KR101770258B1 (en) | Air conditioning system for maintaining constant temperature and humidity | |
MXPA06010930A (en) | Air-conditioner wit air to air heat exchanger. | |
KR100643079B1 (en) | Power-saving air conditioner using heat pump | |
KR20040065471A (en) | Cooling and heating system | |
CN102252380A (en) | Solution humidifying air conditioning unit with fresh air pretreatment device | |
KR100580272B1 (en) | Air-conditioner using heat of condensation | |
CN109539440A (en) | Fresh air reheating type heat pump recuperation of heat air-conditioner set | |
CN104848497A (en) | Air conditioner | |
CN108870591A (en) | A kind of grain depot evaporating condensation type air-conditioner set | |
CN110748963A (en) | Air conditioner system, air conditioner and control method of air conditioner | |
CN105020807B (en) | It crosses cold mould heat-pump-type solution humidifying and evaporates cooling combined air-conditioning system | |
CN104848457A (en) | Air conditioner | |
CN114341560B (en) | Heat exchange type air interchanger with dehumidifying function | |
US6935132B1 (en) | Air conditioning apparatus | |
JP4251004B2 (en) | Humidity control device | |
JPH04113136A (en) | Clean room using direct expansion type heat exchanger | |
KR102637242B1 (en) | Membrane humidification module air conditioner and heating operation method of the membrane humidification module air conditioner | |
KR100459769B1 (en) | Air Conditioner | |
KR101394373B1 (en) | Air conditioner system for isothermal-isohumidity control | |
US11971189B2 (en) | Air conditioner | |
CN207299324U (en) | Reheating type heat pump recuperation of heat air-conditioner set | |
CN106642851A (en) | Air conditioning system capable of preventing frosting of outdoor heat exchanger | |
KR100946381B1 (en) | Hybrid heat pump type cooling and heating apparatus | |
CN114484613A (en) | Heat pump air conditioner and control method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |