KR20050084208A - 건조제냉매제습기시스템 - Google Patents

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KR20050084208A
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Abstract

급기류가 공기를 냉각코일을 넘어서 통과하게 하는 것에 의해 온도를 낮추는 가변의 압축기를 포함하는 냉매시스템으로 냉각되고; 그런 다음 이렇게 냉각된 급기류는 그것의 온도를 증가시키고 습도함량을 감소시키는 조건들 하에서 회전 건조제 휠부를 관통하게된 다음, 밀폐공간으로 전달되는 밀폐공간을 위한 공조방법이다. 건조제 휠은 냉매시스템의 응축코일로 재생기류를 가열한 후 또 다른 회전 건조제 휠부를 통해 가열된 재생기류를 통과시키는 것에 의해 재생된다. 적어도 급기류의 하나의 조건, 재생기류, 및/또는 냉매시스템은 감지되거나 모니터되고 압축기의 출력은 감지된 조건들과 반응에 의해 제어된다.

Description

건조제냉매제습기시스템{DESICCANT REFRIGERANT DEHUMIDIFIER SYSTEMS}
본 발명은 공조 및 제습장치에 관한 것이고, 특히 건조 휠기술을 이용한 공조방법 및 장치에 관한 것이다.
종래의 공조설계들은 건물공간의 습기부하 및 온도부하를 모루 다루는데 잘 적응시키지 못한 것으로 잘 알려져 있다. 전형적으로, 공기는 통상적으로 건물내에서 필요로되는 것보다 높은 양의 수분함량을 가지므로 습기부하의 주원인은 외부 보급공기를 건물공간내로 공급할 필요에 기인한다. 그러므로 종래의 공조시스템들에서는, 공조유닛의 냉각용량이 최고온도설계조건들에서 잠재에너지(습기) 및 체감(온도)조건들을 수용하도록 설계되었다. 적절한 냉각요구가 존재할 경우, 적당한 제습용량이 성취된다. 그러나, 밀폐된 공간에서의 습기부하는 온도부하에 의해 직접적으로 변하지 않는다. 즉, 아침 및 밤시간 동안 실외절대습도는 더 높은 온도의 정오시간동안과 거의 동일하다. 그러므로 상기와 같은 경우에는 종종 공간내에서 냉각의 필요가 없으므로 제습이 일어나지 않는다. 따라서, 기존의 공조시스템들은 상기의 조건들에 불충분하게 설계되었다. 동시에, 상기 조건들은 건물내에서 불쾌한 상태를 야기하고 건물 및 건물의 덕트작업내에 새집증후군(Sick Building Syndrome)으로 알려진 증상을 야기하는 곰팡이의 형성 또는 다른 미생물들의 발생을 야기할 수 있다. 상기 문제점들을 극복하기위해서, 애쉬레이기초기준(ASHREA Draft Standard)62-1989는 보급공기양의 증가된 이용 및 적트작업내에 상대습도로의 제한을 권장한다. 상기 기준이 적당하게 따라진다면, 실제로 냉각요구들과 독립한 증가된 제습용량의 필요에 이르게 한다.
수많은 해결책들이 상기 문제를 극복하기 위해 제안되었다. "에너지회수환풍기(ERV)"로 알려진 한 해결책은 열 및 습기를 보급기류로부터 배기류로 전달하는 종래의 건조제로 코팅된 엔탈피 휠을 이용한다. 상기 장치들은 습기부하를 감소시키는데 효과적이지만, 효과적으로 작동하기 위해선 보급기류와 체적면에서 거의 동일한 배기류의 존재를 필요로 한다. 또한 전달된 공기가 항상 귀환공기보다 하절기에 더 높은 절대습도를 가지므로 ERV들은 상기 부하를 감소시킬 수만 있다. 건물내에서 활성제습이 없다면, 시스템으로 들어오는 습기는 배기류에 남겨지는 습기를 초과하므로 공간내에서의 습도는 상승할 것이다. 그러나, ERV들은 설치 및 작동 비용이 상대적으로 고가이다.
다른 종래의 기술시스템들은 외기가 소망된 빌딩내 이슬점에 대응하는 온도로 우선 냉각되어지는 소위 냉각/재가열 시스템들을 이용한다. 그런 다음, 상기 공기는 종종 천연가스히터를 이용하여 소망된 온도로 재가열된다. 때때로, 냉매응축시스템으로부터의 열은 또한 냉각되고 제습된 기류를 재가열하는데 이용된다. 상기 냉각/재가열 시스템들은 하절기에 공기의 초과냉각이 이뤄지고, 공기의 소모적인 가열이 따르기 때문에, 비교적 비용이 많이 들고 비효율적이다.
종래기술장치의 3번째 범주로는 대기로부터 급기가 우선 건조제 휠등을 이용하여 제습된 후 상기 공기가 열교환기를 이용하여 냉각되는 건조제냉각시스템들을 이용하는 것이 제안되었다. 상기 공기로부터의 열은 전형적으로 재생기류로 전달되고 건조제재생전원요구부를 제공하는데 이용된다. 보급공기는 바로 공간으로 전달되거나, 선택적으로 직접 또는 간접 증발수단들에 의하거나 또는 좀더 종래의 냉매형 공조시스템을 통해 냉각된다. 건조제 휠은 조절된 밀폐공기 또는 외기로부터 비롯된 제2기류로 재생된다. 전형적으로, 제2기류는 온도가 급기류의 적당한 양의 제습을 실현하기 위해 요구되는 150℉ 및 350℉ 사이의 높은 수준까지 상승하기 전에 공정공기(process air)로부터 열을 모으는데 이용된다. 상기 타입의 건조제냉각시스템들은 습도 및 온도의 매우 정밀하고 독립적인 조절을 제공하기 위해 설계될 수 있지만, 전형적으로 설치에 있어 종래의 시스템보다 좀더 많은 비용이 든다. 건조제의 재생을 위해 저가의 열원에 의존한다는 장점이 있다.
미국특허 Meckler의 제3,401,530호, Carlton의 제5,551,245호, 및 Maeda의 제5,761,923호는 공기가 우선 냉매시스템을 통해 냉각되고 건조제로 건조되는 다른 혼성장치들을 개시하고 있다. 그러나, 상기 개시내용들의 전부에 있어서 건조제를 적당히 재생하기 위해 높은 재생온도가 요구된다. 상기 고온을 실현하기 위해서는, 재생온도를 140℉ 이상으로 증가시키거나 끌어올리는데 이중냉매회로가 필요하다. Meckler 특허의 경우에 있어서, 응축기열 보다 오히려 엔진으로부터의 낭비열이 이용된다.
미국특허 Northrup의 제4,180,985호는 냉매응축열이 건조제 휠 또는 벨트를 재생하는데 이용되는 시스템을 개시하고 있다. 상기 Northrup시스템에 있어서, 냉매회로는 공기가 건조되고 난 뒤 상기 공기를 냉각시킨다.
본 발명자의 선특허출원 제08/795,818호에 개시된 바와 같이 본 발명은 미국의 남부 및 남동부 그리고 아시아 국가들에서 전형적인 습도 조건의 외기를 흡수하기에 특히 적합하고 공간중립조건(space neutral condition)이 되게 한다. 상기 조건은 애쉬레이 쾌적대(comfort zone)조건으로 정의되고 전형적으로 73-78℉ 범위 및 55-71gr/lb. 사이의 수분함량 또는 약 50%의 상대습도로 구성된다. 특히, 상기 시스템은 85-95℉ 사이의 공기 및 130-145gr/lb. 습기를 흡수할 수 있고 애쉬레이 쾌적대조건으로 그것을 감소시킬 수 있다. 그러나, 또한 상기 시스템은 상기 조건들의 이상 및 이하에서, 예를 들어 65-85℉ 또는 95℉ 및 그 이상의 온도에서 90-130gr/lb. 또는 145-180gr/lb.의 수분함량에서 작동한다.
종래의 기술들과 비교하여 선출원의 발명은 외기로부터 실내공기 쾌적대에 공기를 생산하기 위한 대안적 기술들을 뛰어넘는 우수한 이점들이 있다. 가장 우수한 이점은 에너지소비를 낮추는 것이다. 즉, 건조제 보조제(desiccant assist)로 공기를 처리하기 위해 필요한 에너지는 이전에 개시된 냉각기술들에 있어서 이용된 양보다 25-45%가 적다. 상기 시스템은 회전가능한 건조제 휠과 결합된 종래의 냉매냉각시스템을 이용한다. 상기 냉매냉각시스템은 종래의 냉각코일, 응축코일 및 압축기를 구비한다. 습도 및 온도를 먼저 예정된 온도 범위로 낮추는 냉매시스템의 냉각코일에 의하여 급기류, 바람직하게는 실외기류를 흡입하기 위한 수단들이 제공된다. 따라서 이렇게 냉각된 급기류는 회전 건조제 휠부를 관통하여 수분함량을 예정된 습도수준으로 낮추고 온도를 제2예정된 온도범위로 증가시킨다. 온도 및 습도 범위 모두 쾌적대내이다. 그런 다음 상기 공기는 밀폐공간(enclosure)으로 전달된다. 상기 시스템은 또한 냉매시스템의 응축코일을 넘어, 전형적으로 외기공급으로부터 재생기류를 통과시키는 것에 의해 건조제 휠을 재생하기 위한 수단들을 구비하여 온도를 제3예정된 온도범위로 증가시킨다. 이렇게 가열된 재생공기는 휠을 재생하는 또 다른 회전가능한 건조제 휠부를 관통한다.
외급기를 어떤 주위조건(ambient condition)에서 처리하고 더 낮은 엔탈피로 실질적으로 더 건조되고 더 냉각된 습도조건이 되게하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한 제조 및 작동에 있어 상대적으로 비용이 덜 드는 건조제기초 제습 및 공조시스템을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
귀환기류로부터 엔탈피를 회수하는 동안 보급공기를 가열하는 것이 본 발명의 다른 목적이다.
또한 안정된 작동조건들 및 향상된 에너지절감이 가능하게 하는 최고 흡입압력에서 작동하는 단일, 다중 및/또는 가변의 압축기들을 이용한 건조제에 기초한 공조 및 제습시스템을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
게다가 재생공기원으로서 건물로부터의 배기를 이용하는 것도 본 발명의 목적이다. 상기 공기는 년중 특정기간 동안 주위공기보다 실질적으로 더 낮은 절대습도 조건에 있을 것이다. 상기 공기를 이용하는 것 및 응축기코일로부터 열을 가하는 것은 공기습기제거과정 동안 더 나은 싱크(sink)를 가져올 것이다.
도 1, 1A 및 1B는 본 발명의 기본 시스템의 제1실시형태의 개략도;
도 2는 도1의 실시형태에 의해 실시된 사이클을 설명하는 습공기선도;
도 3은 다른 제어시스템을 이용한 도 1의 실시형태에 의해 실시된 사이클을 설명하는 습공기선도;
도 4는 보급공기를 처리하고 귀환기류로부터 엔탈피를 회수하는데 적응된 본 발명의 또 다른 실시형태의 개략도;
도 5는 냉각만의 모드에서 도 4의 시스템으로 실시된 사이클을 나타내는 습공기선도;
도 6은 제습만의 모드에서 도 4의 시스템으로 실시된 사이클을 나타내는 습공기선도;
도 7은 제습 및 냉각 모드에서 도 4의 시스템으로 실시된 사이클을 나타내는 습공기선도;
도 8은 엔탈피 교환 모드에서 도 4의 시스템으로 실시된 사이클을 나타내는 습공기선도;
도 9는 신선한 공기교환 모드에서 도 4의 시스템으로 실시된 사이클을 나타내는 습공기선도;
도 10은 도 1과 유사하지만 두 개의 압축기들을 이용하는 실시형태의 개략도;
도 11은 도 10의 시스템에 대한 증발기교차플로트(evaporator cross plot);
도 12는 재활성화온도제어 설계를 이용한 발명의 또 다른 실시형태를 나타내는 도 1과 유사한 개략도; 및
도 13은 도 1의 시스템을 이용하기 위한 하우징 구조의 개략 계획도이다.
본 발명의 하나의 관점에 따른 본 발명의 시스템은 응축코일, 냉각 또는 증발코일 및 압축기를 포함하는 공조 또는 냉각회로(refrigeration circuit) 및 상기 냉각회로의 상기 냉각코일로부터 급기를 받아 선택적으로 상기 급기를 건조시키는 제1부를 가지는 건조제 휠을 구비한다. 재생공기통로는 재생공기가 재생공기통로를 통해 순환하여 건조제 휠의 제2부에 재생공기를 공급한다. 본 발명에 따른 상기 시스템은 넓은 범위의 유입구조건 및 체적을 넘어 건조제 휠의 공정부로부터 일정한 배출공기조건을 제공하도록 조절된다. 바람직하게는 상기 시스템은 출력이 상기 시스템내에서 예정된 상태에서 공기 또는 냉매조건들에 반응하여 변할 수 있는 가변의 압축기들을 이용한다. 하나의 실시형태에서 상기 시스템은 신선한 공기공급으로부터 오직 냉각된 동시에 제습된 공기의 공급까지 수많은 다른 모드들로 작동 될 수 있다. 또한 특히 단순하고 비용이 덜 드는 본 발명의 시스템을 위한 하우징 구조가 제공된다.
지금부터 도면들을 상세하게 참조하고 최초로 도 1을 참조하여, 냉매냉각시스템 및 회전 건조제 휠제습시스템을 이용하는 본 발명에 따른 단순화된 공조 및 제습시스템(10)이 설명된다. 상기 시스템은 본 발명자에 의한 선출원에 개시된 시스템의 개선사항이다. 이 경우에 있어서 상기 시스템은 공기를 어떤 주위조건에서 흡입하고 더 낮은 엔탈피로 실질적으로 더 건조되고 더 냉각된 습도조건이 되게한다.
시스템(10)내에서, 냉매냉각시스템은 적어도 하나의 냉각 또는 증발기코일(52), 적어도 하나의 응축코일(58), 및 냉매라인(29)를 연결하여 보내지는 액상/기상 냉매를 위한 압축기(28)를 포함하는 냉매냉각회로를 구비한다. 이용에 있어서, 대기로부터의 급기는 덕트작업(51)등을 통해서, 온도를 낮추고 약간 제습되는 냉매시스템의 냉각코일(52)를 지나서, 블로어(50)에 의해 빨아들여진다. 거기로부터, 상기 공기는 온도를 증가시키고 더욱 제습되는 회전 건조제 휠(55)의 공정부(process sector)(54)를 관통한다. 그런 다음 상기 공기는 밀폐공간 또는 공간(space)(57)으로 제공된다.
제습시스템의 건조제 휠(55)은 공지의 구조이고 덕트들(61)로부터 재생부내에서 재생공기를 받아들이고 덕트(62)를 통해서 재생공기를 배출한다. 휠(55)은 공조시스템의 응축코일(58)을 지나서 블로어(56)에 의해 빨아들여진 외기를 이용하는 것에 의해 재생된다. 상기 외기류는 응축코일을 지나서 통과되면서 가열된 후 재생부(60)에 공급되어 건조제를 재생한다. 재생공기는 시스템안으로 빨아들여지고 블로어(56)에 의해 대기로 배출된다.
상기 실시형태에서, 압축기(28)는 가변용량압축기이고 바람직하게는 슬라이드 밸브를 가진 무한히 조절할 수 있는 스크류형 압축기이다. 기술분야에서 알려진 바와 같이, 상기 압축기에서 상기 스크류들을 통한 체적은 슬라이드밸브를 조절하는 것에 의해 변할 수 있으므로 스크류로 들어가는 기체의 체적이 변한다. 이것은 압축기의 출력용량을 변화시킨다. 선택적으로 시간조절된 스크롤 압축기, 가변의 속도스크롤 또는 피스톤형 압축기는 응축기코일(58) 및 증발기 또는 냉각코일(52) 사이에 확장시스템(31)을 구비한 폐쇄 시스템을 통해서 라인(29)내에서 냉매를 연산하는데 이용될 수 있다.
변하지 않는 단일 압축기를 이용하는 것에 의해 냉각시스템들내에서, 시스템의 소망된 설정값이 벗어나질 수 있다는 결과가 되어 상기 압축기가 작동될 필요보다 더욱 작동한다. 기술된 바와 같이 가변의 압축기를 이용하는 것에 의해 상기 시스템은 유입구공기조건들 및 체적들의 범위를 넘어서는 일정한 배출구조건을 제공하도록 조절할 수 있다. 즉, 압축기의 작동은 하나 이상의 조건들에 반응하여 제어된다. 결과적으로, 예를 들어, 압축기용량을 조절하는 것에 의해 건조제 휠을 지나가는, 소망된 바대로 이용가능하고 선택가능한 습도조건을 유지할 수 있다.
상기 조절은 하나 이상의 컴프레서 또는 Copeland에 의해 제공된 시간비례하는 압축기와 같은 가변의 컴프레서들, 또는 속도가 전동기에 입력된 헤르쯔(hertz)값을 변화시키는 것에 의해 변하고, 작동 출력의 변화를 야기하는 동기전동기들을 이용하는 가변주파수 압축기들을 이용하는 것에 의해 실시될 수 있다.
상기에 기재된 냉각시스템은 유입구조건들 및 체적들의 범위를 넘어서는 일정한 배출구조건을 제공하도록 조절되고 제어될 수 있다. 상기 시스템은 증발, 가압 또는 공기질을 위한 요구들(예를 들어, 보급공기가 부엌배출공기를 대체하도록 요구되는 레스토랑들에서)을 충족시키는 보급공기 적용에 있어서 이용될 수 있게 한다. 따라서 전달된 보급공기체적의 제어는 압력(깨끗한 방등을 위한 압력 감지기들의 이용을 통해), 질을 제어하는 CO2함량(CO2감지기들을 이용을 통해서)에 의존적 일 수 있고, 또는 점유(실온감지기를 이용하여)에 기초할 수 있다. 상기의 감지기들은 예를 들어 블로어(50)의 속도 또는 덕트(51)내에 공기변환밸브들(도시생략)을 조절하는 공지의 기술들을 이용하여 보급공기체적을 제어할 수 있다. 또한 가변의 컴프레서를 이용한 상기 시스템이 소망된 환경조건들을 유지하기 위해서 보급공기의 추가에 의해 야기된 온도 또는 습도의 변화에 적응하도록 조절될 수 있다.
상기 발명에 따라서 밀폐공간 또는 공간(57)에 급기에 대한 소망되는 전달된 공기 온도 및 습도수준은 상기에서 언급된 애쉬레이 쾌적대내로 유지될 수 있다. 상기 온도들 및 습도 조건들로부터 대응 습구온도가 정해질 수 있고, 도 2의 습공기선도상에서 점 3에 표시된 소망된 조건들을 성립시킬 수 있다. 상기 습구온도는 급기의 냉각 및 건조를 위한 목표설정값(귀환공기만인지 상기에 기재된 바와 같이 보급공기와 함께 혼합되는지)으로 이용된다. 압축기(28)의 가변용량을 이용하여, 냉각코일(52)의 용량은 점 3의 조절이 건조제 휠의 공정부(54)를 상기 공기가 관통한 후 도달할 수 있도록 하는 온도에서 감긴 코일을 지나는 급기 온도를 유지하도록 조절된다. 상기 온도는 소망되는 전달된 공기의 연산된 습구온도보다 약간 더 낮을 것이다. 따라서, 도 2에 나타난 바와 같이, 전형적으로 65와 95℉ DBT사이 및 그 이상의 온도범위 및 90-180grains/lb.의 수분함량을 가질 수 있는 급기(상기 경우에 있어서 도 1에 나타난 바와 같은 주위공기)는 95℉ 건구온도("DBT"), 78.5℉ 습구온도("WBT") 및 120 grains/lb.의 수분함량에서(도 2상에서 점 1) 냉각코일(52)로 들어간다. 상기 공기는 코일(52)를 관통하여 그것의 조건들은 포화에 도달하여 습도가 50°-68°DBT 및 30-88 grains/lb. 수분함량의 포화된 조건에서, 이 경우에 61°DBT 및 80.4 grains/lb.에서 코일을 지나가는 점2에 포화라인을 따라 온도로 감소될 때까지 상대적으로 일정한 습도에서 도 2에 점 1로부터 점선을 따라 이동한다. 그런 다음 상기 공기는 건조제 휠의 공정부(54)에 들어간다. 상기 휠을 관통하여 공기는 건조되고 단열적으로 가열되고 습구라인의 근사통로 따라간다. 68-81℉ DBT, 50-65℉ WBT, 및 30-88 grains/lb. 수분함량의 출발 조건들까지, 이 경우 77℉ DBT, 61.5° WBT 및 57 reains/lb.의 점 3에서 더욱 건조된다. 물론 압축기는 도 1에 점 C에서 냉각코일을 지나는 공기의 온도와 반응하여 작동되어 소망된 최종공기온도를 성취하는 것으로 알려져 있다.
점 2로 부터 점 3까지 라인 아래로 진행길이는 휠(55)의 재생조건들에 의존한다. 상기 발명에 따른 재생공기온도는 습구라인아래로 더 긴 통로를, 즉 보다 많은 건조를 제공하도록 증가되고, 적은 움직임을, 즉 적은 건조를 제공하도록 재생공기가 감소된다. 상기의 방식에서 상기 휠의 적당한 건조도 이뤄질 수 있어서 상기 급기초기조건(점 3)은 의도된 설계조건과 동등해진다.
이해될 수 있는 바와 같이, 냉각측 설정값으로부터 요구된 용량이 주어지면, 응축코일(58)은 점 E(도 1)에서 조건들에 의존하는 상기 코일로 들어가는 상기 주위기류로 가변의 열량을 배출할 필요가 있을 것이다. 점 E에서 들어가는 가변의 열류(heat flux)는 통상의 조건들하에서, 휠(55)로 들어가는 제어되지 않은 재생온도(F)를 야기할 것이다. 본 발명에 따른 코일(58)을 통한 기류의 체적은 휠(55)에 들어가는 적당한 재생온도를 이루기 위해서 바이패스 또는 배출팬(70)의 이용에 의해 변한다. 이는 휠로 들어가는 공기의 온도를 감시하는 것 및 휠로 들어가는 공기의 온도를 제어하기 위해서 블로어(56)을 가진 코일(58)을 통해서 빨아들여진 공기의 체적을 선택적으로 증가시키거나 감소시키는 팬(70)을 제어하는 것에 의해 이뤄진다. 그런 다음 공기의 불필요한 체적은 팬(70)에 의해 대기중으로 내버려진다. 기류(air flow)는 증가되어 온도를 낮추고 감소되어 온도를 높인다. 그런 다음 남은 공기는 소망된 건조 결과들, 즉 도 7에서 점 2로부터 점 3까지의 움직임을 이루기 위해 요구되는 적당한 건조제 건조(dryness)를 제공하는 건조제 휠을 통해서 빨아들여진다. 코일(58)을 통과하는 초과공기를 내버리는 것에 의하여 소망된 재생온도를 유지하기에 요구되는 공기양이 건조제총량을 재생하기에 필요한 기류를 초과할 경우, 에너지는 건조제 휠과 연관된 압력내림에 증분기류를 노출시키지 않는 것에 의해 보존된다. 이는 더 작은 블로어(56)이 이용될 수 있음을 의미하기도 한다.
상기 시스템은 압축기(28)가 초기공기조건을, 즉 휠(55)를 지나는 공기의 온도를 얻기에 필요한 최고흡입압력에서 작동하도록 한다. 이것이 실행된 경우 압축기는 의도된 결과를 생산할 수 있는 최소압력비에 대해 작동한다. 따라서 사이클의 실행이 최대화되고, 에너지 소모가 줄어든다.
추가의 상당한 냉각을 얻는 것이 필요한 경우, 제2냉각코일(52')는 건조제 휠을 지나는 공기를 더욱 냉각시키는데 이용될 수 있다. 상기 코일은 동일한 압축기(28)로부터 냉매를 공급받을 수 있다. 도 1A 및 1B에 나타난 바와 같이 상기 추가적 코일(52')은 블로어(50)의 양측의 어느 쪽에도 배치될 수 있다. 도 1A에 나타난 위치에서, 코일(52')은 블로어(50)를 통한 통과로부터 발생하는 공기온도에 있어 약간의 상승 후에 급기온도에서 감소를 염두해 두어야 한다. 도 1B에 나타난 위치에서, 코일(52')는 블로어로부터 온도증가가 보잘 것 없는 경우에 있어서 블로어(50)의 상부류에 위치한다. 냉각코일이 팬의 흡입부 위에서 보다 효과적으로 실행되므로 이것은 추가된 블로어열이 구성요소(factor)가 아닌 바람직한 실시형태이다.
상기에 기재된 제어시스템의 대안으로, 제어는 또한 습구온도의 연산없이도 공간을 위해 소망된 냉각용량을 제공하는, 즉 소망된 공간온도를 이용하는 압축기를 제어하고 시스템의 응축부를 적절하게 조절하도록 하는 시스템의 냉각부의 용량을 조절하는 것에 의해 이뤄질 수 있다. 상기 경우에 있어서 응축기(58)를 통해 빨아들여지는 공기의 체적은 용인할 수 있는 응축압력의 제한내에서 요구된 재생온도를 이루도록하여 요구된 재생용량을 이루도록 조절된다. 용인할 수 있는 압력의 제한내에서 재생온도는 상승하여 배출습도비를 낮추고, 재생온도가 하강하여 건조용량을 감소시킨다. 점 1, 95℉ DBT 78.5℉ WBT, 120 grains/lb. 에서 주위공기가 냉각코일로 들어가는 상기 시스템은 도 3에 나타나 있다. 50℉ 포화 및 64.6°grains/lb.에서 점 2까지 냉각코일을 통과하면 포화곡선까지 점선을 따라간다. 그런 다음 상기 공기는 건조제 휠의 공정부(54)로 들어간다. 상기 공기가 휠을 관통하면 공기는 건조되고 단열적으로 가열되어 69℉ DBT; 52℉ WBT, 30 grams/lb.에서 초기초건인 점 3까지 상기 습구라인의 근사통로를 따라간다. 상기에 기재된 바와 같은 미리 냉각된 온도 및 재생온도들을 최소화하고 제어하는 병용효과는 애쉬레이 쾌적대내에서 목표초기조건들을 이룰수 있다.
습구라인 아래로 경로의 길이는 재생조건에 의존한다. 상기에서 언급된 바와 같이 재생온도는 라인 아래로 더 긴 통로 또는 더 건조하는 것을 제공하기위해 증가되고 적은 건조를 생산하기 위해서 감소된다. 먼저 기재된 선택적 제어시스템에서 현저한 냉각 용량은 증가되어 시스템이 공간의 냉각을 제공하도록 한다.
도 13은 구성요소들(components)이 동일한 참조번호들을 가지는 도 1에 따른 공조/제습유닛(10)의 개략적 계획도를 나타낸다. 거기에 나타난 바와 같이 상기 유닛(10)은 하우징(100)내에 상기에 기재된 덕트작동(51,61)에 대한 필요를 제거하는 배열로 포함된다. 하우징(10)은 내벽(102)에 의해 플리넘부들(104, 106)로 분할되는 내부플리넘(100)을 한정하는 구조와 같은 직사각형 상자이다. 건조제 휠은 벽(102)내에 회전할 수 있게 탑재되어 공정부 또는 섹터(54)가 플리넘(104)에 위치하고 재생부(60)가 플리넘(106)에 위치한다. 블로어(70)는 플리넘(106)의 한면(108)에 위치하여 반대면(110)에서 구경(도시생략)을 통해서 및 코일(58)을 통해서 급기를 빨아들인다. 상기 공기는 압축기(28)를 넘어서 흘러가서 더욱 냉각되고 벽(108)내에 구경을 통해 대기중으로 배출된다.
블로어(50)는 플리넘(104)내에 벽(114)에 의해 한정된 서브 플리넘(112)내에 휠(55)의 공정부 근처에 플리넘(104)내에 위치한다. 블로어(50)는 단벽(116)내에 개구들(도시생략)을 통해서 및 증발기코일(52)를 통해서 급기를 빨아들인 다음 플리넘(112)안으로 공정부(54)를 통해 급기를 빨아들인다. 급기가 서브 플리넘(112)에서 벽(110)내에 개구들(도시생략)을 통해서 밀폐공간(57)으로 이끄는 분리된 덕트작업의 밀폐공간으로 배출된다.
블로어(56)는 건조제 휠의 재생부(54)의 하부류 부근의 플리넘(106)내에 탑재된다. 배플수단들 또는 다른 분리하는 수단들 또는 채널수단들(118)은 휠(55) 근처의 플리넘(106)내에 위치하고 벽(108)으로 부분통로(part way)를 확장한다. 상기에 기재된 바와 같이, 블로어(56)은 휠을 재생하는 건조제 휠의 재생부(60)을 통해 코일(58)을 지나는 일부 공기를 빨아들인다. 배플(118)은 휠을 지나는 공기의 재순환이 휠주위를 역재순환하는 것을 방지한다. 그런 다음 상기 공기는 팬(70)에 의해 플리넘으로부터 대기중으로 배출되는 공기와 혼합되거나, 전체로서 또는 부분적으로 분리하여 급기라인으로 보내질 수 있다.
상기 구조는 소형의 크기, 덕트작업의 제거, 및 응축기 및 재생팬/블로어내에서 마력 감소를 포함하는 수많은 이점을 가진다. 또한 응축기회로 위에 일부 역류방지 루우버의 이용을 없앤다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 도 4에 나타나 있다. 상기 실시형태에 있어서 상기 시스템은 보급공기를 처리하고 복귀기류로부터 엔탈피를 회수하는데 적응된 시스템이다. 복귀공기는 종종 신선한 공기가 보유용량(occupant capacity)에 기인한 높은공간보급공기요구들때문에 제공되고 다량의 공기가 침투부하최소화를 위한 공간 가압을 위해 요구되지 않는 적용들에 이용할 수 있다. 설계의 상기 타입은 전형적으로 학교들, 극장들, 경기장들 및 습도가 보통의 수준 이하로 제어될 필요가 없는 다른 상업적 공간들을 위해 이용된다(예를 들어 더 낮은 습도조건들로부터 에너지 및 질 이점들을 볼 수 있는 수퍼마켓 및 아이스링크에서 필요하다.) 게다가 상기 큰 공간들은 그것들 내에 실질적 발열량을 가지는 공기의 큰 체적을 이용한다.
상기 실시형태의 시스템(80)은 공간 또는 밀폐공간으로 급기류를 운반하기 위한 건조제 휠(55) 및 블로어(50)로 이어지는 실외주위급기류(A)의 처리를 위해 냉각코일(52)을 포함한다. 상기 기류는 보급공기로 구성된다. 증발기 또는 냉각코일(52)는 다수의 DX냉매압축기회로들에 연결된다. 이는 두개의 코일들(52, 52') 및 이에 관련된 압축기들(28 및 28')로서 도 4에 도시되어 있다. 그러나 코일(52) 및 압축기(28)을 포함하는 냉각회로는 분리된 코일들 및 압축기들을 포함하는 두개로 분리작동가능한 회로들이상으로 구성될 수 있는 것으로 알려져 있다.
제2 또는 재생기류(E)는 공간(82)로부터 빨아들여지고 제1기류(A)내에 보급공기의 약 50 내지 100%의 양이다. 상기 공기는 우선 응축코일(58)을 통해 흐른 다음, 냉각제 휠(55)의 재생부를 통해 흐르고, 밀폐공간으로부터 주위로 배출된다. 상기 시스템을 위한 냉각회로는 응축기내에서 기류로 배출된(즉, 포기된) 요구된 열이 귀환공기온도 및 약 130℉의 최대냉각회로응축 온도 사이의 제2기류의 열운반용량을 초과하지 않도록 설계된다. 그런 다음 상기 코일(58)로부터의 냉매는 제1(공급)기류를 냉각하는데 이용된다.
또한 도 4에 도시된 바와 같이 하나 이상의 추가 압축기들은 급기류의 냉각코일에 연결된다. 이들은 주위조건들로부터 57°-63℉ 아래로 주위보급기류를 흡입하는 추가적 냉각용량을 제공하도록 크기가 맞춰진다. 상기 추가적 냉각회로들은 그것들의 열을 주위로 직접 배출하는 그것들 자신의 응축회로들을 가진다. 이것은 팬(70)에 의해 그것을 통해 빨아들여진 주위공기를 처리하는 응축기(58')에서 도 4에 나타나 있다.
상기 실시형태에 있어서, 건조제 휠(55)은 건조제 휠이 높은 회전(revolution), 즉 10-30 rpm에서 및 낮은 회전, 즉 4-30 rph에서 선택적으로 회전할 수 있도록 하는 구동모터배열(drive motor arrangement)을 갖춘다. 빠른 속도 모드에서 건조제로터(desiccant rotor)는 엔탈피교환기로서 작동하고 재생 및 보급기류 사이의 잠재 및 감지할 수 있는 열을 전달한다. 동절기에는 엔탈피휠은 보급공기를 가열하고 보습하며, 하절기에는 냉각하고 제습한다.
상기 실시형태의 시스템은 5개의 다른 모드들로 작동할 수 있다. 이하에 기재된 바와 같이, 압축기들 및 휠속도상태들은 공간요구들에 상기 시스템의 실행을 적응시키도록 변한다. 상기 시스템은 5개의 모드들의 일부 또는 조합으로 실행될 수 있다. 주요 5개의 모드들은 냉각만의 모드; 제습만의 모드; 냉각 및 제습 모드; 엔탈피교환모드; 및 신선한공기모드이다.
냉각만의 모드에서 상기 시스템의 작동은 도 5의 습공기선도에 도시되어 있다. 상기 모드에서 건조제 휠(55)은 작동하지 않고 오직 공간에 충분한 냉각을 제공하는데 필요한 다수의 압축기들만이 작동한다. 그러나 상기 휠이 작동하지 않아서 응축기코일(58)이 귀환공기라인내에 있는 압축기(28')는 작동하지 않는다. 도 5에 나타난 바와 같이 상기의 방식으로 작동하면, 기류(A)내에 주위공기는 점 1의 조건들에서, 95℉ DBT, 78.5℉ WBT, 및 120 grain/lb. 수분함량에서 냉각코일들의 뱅크(bank)로 들어간다. 냉각/증발기 코일을 관통하여, 점선을 따라 움직이고 그런 다음 점 2까지 65℉ 포화, 92.8 grains/lb. 에서 포화곡선 아래로 움직인다. 상기 공기는 상기 점에서 냉각되고 제습되지만,휠로부터 제습이 일어나지 않으므로 반드시 애쉬레이 쾌적대까지일 필요는 없다. 응축코일(58')내에 흡수된 열은 상기 응축기 및 팬(70)을 통해 주위기류로 단순하게 배출된다.
제습만의 모드에서 도 4의 시스템의 작동은 도 6의 습공기선도에 나타나 있다. 상기 모드에서 건조제모터(desiccant motor)는 낮은 속도 모드(즉, 4-30 rph)에서 작동하고 귀환기류(E)내에 응축코일(58)을 공급하는 압축기(28')는 재생공기를 가열하도록 작동한다. 압축기들(28) 및 코일들(58', 52)을 구비한 다른 냉각회로들은 작동하지 않는다. 따라서, 도 6에 나타난 바와 같이 주위공기(A)는 점 1의 조건에서, 95℉ DBT, 78.5℉ WBT, 및 120 grain/lb.에서 증발코일들의 뱅크로 들어간다. 상기 공기가 코일(52, 52')을 통과하면 점 2까지 65℉ 포화, 92.8 grains/lb.에서 도면상의 점선을 따라서 포화선 아래로 코일(52')내에서 냉각된다. 건조제 휠이 작동하기 때문에, 기류(A)는 건조되고 단열적으로 가열되는 휠내에서 처리되고 습구라인의 근사통로를 따라간다. 그것은 건조제 휠을 지나고 점 3의 조건들에서, 79℉ DBT, 66℉ WBT 및 75 grains/lb.에서 밀폐공간(82)에 공급된다.
상기 실시형태 및 전형적 작동에서 블로어(56)에 의해 공간(82)로부터 흡입된 재생공기는 약 80℉ DBT 및 67℉ WBT의 조건들에서 주위공기의 급기류와 대략 동일한 조건이 될 것이다. 상기 재생공기(즉, 공간으로부터의 배출공기)는 응축기코일(58)을 관통하고, 상기 코일로부터 배출된 열을 받은 다음 휠(55)를 통해 흘러가서 공기를 재생한다. 이는 응축기코일을 지나는 배출공기가 주위공기가 사용되었을 경우보다 더 낮은 상대습도를 가질 수 있으므로 휠을 재생하는 주위공기만의 이용을 넘어서는, 작동의 상기조건에서 실질적인 이점이다. 그러므로 휠로부터 더 많은 습기를 흡수할 수 있고 외기만으로 이뤄낼 수 있는 것을 넘어서서 건조제실행을 향상시킬 수 있다. 그것은 상기 휠을 지난 후 대기중으로 배출된다.
냉각 및 제습 모드에서 도 4의 시스템의 작동은 도 7의 습공기선도에 도시되어 있다. 상기 모드에서, 제습만의 모드에서와 같이 건조제 휠(55)은 천천히(4-30 rph) 회전되지만 추가 냉각은 추가 냉각회로 또는 냉각만의 모드에서 작동되는 것과 마찬가지로 작동되는 코일(58', 52) 및 압축기(28)를 포함한 회로들에 의해 제공된다. 상기의 경우에 있어서 상기 냉각 및 제습 모드들은 함께 작동한다. 또한 코일(58, 52') 및 컴프레서(28')를 포함하는 냉각회로의 제1단계가 작동하고 재활성화에너지원을 제공한다.
상기의 방식으로 작동하여, 급기(A)(전체 주위 이거나 주위의 혼합 중 하나 및 일부귀환공기는 점 1(도 7)에서 95℉ DBT, 78.5℉ WBT, 120 grain/lb.에서 냉각코일들의 뱅크로 들어간다. 그것은 다시 점선을 따르고 점 2, 배출(exiting)코일(52')까지 포화선 아래를 따른다. 냉각회로들의 제2 또는 추가 단계가 작동하기 때문에 상기 공기의 조건은 배출하는 제2냉각 단계(52) 후에 점 3에 도달하는 포화곡선 아래로 더욱 계속된다. 상기 점에서 급기류조건들은 57℉포화, 69.5 grains/lb.rh.이다. 그런 다음 상기 공기는 건조되고 단열적으로 가열되는 건조제 휠(55)의 공정부(54)로 들어간다. 그것은 일반적으로 습구라인의 통로를 따르고 점 4에서 74℉ DBT, 58℉ WBT, 및 48 grains/lb.에서 휠을 지나간다.
엔탈피교환 형태에서 도 4의 시스템의 작동은 도 8의 습공기선도에 도시되어 있다. 상기 모드는 전형적으로 외기가 실내공기보다 더 높은 엔탈피에 있는 하절기에, 또는 실내엔탈피가 실외엔탈피를 초과하는 동절기에 이용된다.
상기의 경우에 있어서 건조제 휠(55)은 고속(10-30 rpm)으로 작동되고 모든 냉각회로들은 작동을 멈춘다. 도 8에 나타난 바와 같이, 동절기에, 100% 외기가 40℉ DBT, 32℉ WBT 및 12.6 grains/lb.의 점 1에서 조건들을 가지고 이용될 경우 휠의 공정부(54)를 통한 공기의 통과는 공기배출 휠의 조건들이 52.5℉ DBT, 44.5℉ WBT, 및 30.5 grains/lb.에서 점 1에서 점 2까지 점선을 따라 움직이게 할 것이다. 상기 점으로부터 종래의 히터(80)는 소망된 실온까지 공기를 가열시킬 수 있다. 히터로부터 빨아들여진 배출공기는 부(60)로 공급되어 그것에 열과 습기를 전달한다.
점 5, 82.5℉ DBT, 56℉ WBT 및 42 grains/lb.에서 100% 외기를 이용하는 하절기조건에서는 상기 시스템은 상기 공기가 점 5에서 점 6까지, 즉 80℉ DBT, 61.5℉ WBT, 42 grains/lb.까지, 바로 애쉬레이 쾌적대에서 점선을 따라 이동하게 하는 것에 의해 반대방식으로 작동할 것이다. 50% 주위공기 및 50% 귀환공기와 엔탈피교환 모드에서 도 4의 시스템의 이용은 도 8에서 점 3에서 점 4까지 움직이게 하는 건조제 휠공정부(54)로 들어가는 공조를 야기한다.
마지막으로 도 4의 실시형태의 작동의 신선한공기교환 모드는 도 9의 습공기선도에 나타나 있다. 상기의 경우에 있어서 모든 냉각회로들 및 건조제 휠은 작동을 멈추고 오직 블로어들만 신선한 공기를 항상 보충해준다. 결과적으로 상기 시스템은 신선한 주위공기를 열회수, 냉각 또는 제습없이 전달한다.
바람직하게 상기 실시형태에서 이용된 상기 압축기들은 또한 더 효율적인 작동을 제공하기 위한 가변형이다.
또한 본 발명의 또 다른 실시형태는 도 10에 도시되어 있다. 상기 실시형태의 시스템은 두개의 압축기들(28)이 냉각회로내에 이용되는 것을 제외하면 도 1의 것과 유사하다. 대표적인 두개의 압축기냉각회로를 위한 도 11의 증발기 교차도에 나타난 바와 같이 상기 시스템을 위한 두개의 작동조건들은 하나 또는 두개 모두의 압축기들이 작동하는지 여부에 의존하여 가능하다. 에너지 이용을 최소화하기 위해서 상기 시스템의 성능계수(COP)를 증가시키는 것에 의해 소망된 공간습도 및 온도조건들이 이뤄지는 것이 가능하게 해주는 가능한 높은 흡입압력들에서 상기 시스템을 작동시키는 것이 바람직하다. 가능한 어떤 곳이든지 두개 대신에 하나의 압축기를 작동시키는 것 또한 에너지를 보존한다.
도 8은 두개의 곡선들(sloping lines)이 포화흡입온도를 위한 100%용량에서 작 E하는 한개 및 두개의 압축기들의 BTUH내에서 용량에 대한 포화흡입온도를 나타내는 오른쪽으로 올라가는 것을 보여준다. 용어'포화흡입온도'는 증발기냉각코일(52)를 지나서 압축기들로 들어가는 냉각제기체의 온도를 의미한다.
도 11에서 왼쪽으로 상승하는 3개의 선들은 급기류가 그래프상에 표시된 3개의 조건들중 하나에 있고 각 온도에서 압축기들의 대응용량을 나타내는 경우 냉매기체의 흡입온도를 나타낸다. 두개의 곡선상태가 교차되는 곳에서, 증발기 및 압축기는 동일한 조건에서 작동하므로 가장 효율적이다.
전형적으로 다중의 압축기들(가변의 압축기들과 마찬가지로)은 끼어들게(cut in) 작동되고 냉매라인내에서 검출된 정압점들에 기초하거나 증발기/냉각코일을 지나는 급기의 온도에 기초하여 작동을 하지 않는다. 본 발명에 있어서, 습도제어유닛(즉, 건조제 휠)을 이용하면, 공간습도차이는 압축기작동을 제어하는데 이용될 수 있다. 따라서 "차이"는 방 또는 공간내에서 감지된 실제습도 및 습도설정점(즉, 소망된 습도수준) 사이의 차이이다. 그런 다음 상기 신호는 제2압축기를 위한 흡입압력 컷인 포인트(suction pressure cut in point)를 재설정하는데 이용된다. 상기 차이가 크다면, 즉 습도가 감소되지 않는다면 재설정동작은 흡입컷인압력을 더 낮은 설정으로 움직일 것이다. 반면에, 차이가 작다면, 또는 유닛이 빠르거나 느리게 순환할 경우 재설정은 흡입압력컷인을 증가시킬 것이다. 상기의 방법에 있어서 유닛은 가장 안정된 조건들 및 증가된 에너지 절감을 산출하는 가능한 가장 높은 흡입압력에서 작동한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 도 12에 나타나 있는데, 이는 냉각 또는 제습에 있어서 또는 동시에 두가지 모드에 있어서 유닛이 작동하게 한다.
현존하는 기술은 전통적으로 냉각시스템들의 배출압력(증발기 또는 냉각코일을 지나는 기체의 압력)을 제어하여 동절기동안 과도하게 낮은 배출압력을 방지한다. 출구압력조절의 하나의 통상 기술은 응축기팬속도를 줄이는 것이고, 이는 팬을 작동시키는데 필요한 전원을 감소시키는 유리한 부작용(side effect)을 가져온다.
습도제어유닛들에서 팬속도를 줄이는 것은 낮은 온도에서 동일한 효과 및 이점을 가진다. 그러나, 본 발명에 있어서 이용된 바와 같은 냉각적용들 및 습도조절유닛들이 냉각, 제습, 또는 동시에 두가지 모두의 모드들에 있어서 작동시킬 수 있는 능력을 가지기 때문에 출구압력제어의 산업상 수용가능한 예들에 있어서의 변화들이 필요하다.
높은 외주위온도들 또는 응축기의 특별한 설계기준에 의해 제한될 경우 80℉ 및 100℉ 사이의 포화배출온도에서 압축기의 배출압력을 유지하는 것이 바람직하다. 상기 실시형태의 제어시스템은 냉각형태에 있어서 상기 범위내에서 출구압력설정점으로 설정하는 것에 의해 냉각실행을 최적화 할 것이다. 최대 효율은 더 낮은 압력비에서 이뤄질 수 있고, 이는 더 높은 흡입압력들 및 더 낮은 배출압력들을 특징으로 한다.
반면에 건조제 휠습도제어유닛은 급기의 들어가는 상대습도 및 재생공기의 상대습도 사이의 충분한 차이를 창출하는 것에 의존한다. 이것은 건조제 휠내에서 습기전달을 유발하는 힘이다. 가능한 가장 낮은 압력비에 걸쳐서 냉각시스템을 작동하는 것 또한 이점이 된다. 이것은 더 높은 흡입압력들 및 더 낮은 응축압력들이 이용되어야만 하는 것을 의미한다. 본 발명의 시스템은 냉각시스템 또는 건조제시스템에 우선함이 없이 전체 유닛의 실행에 균형잡히게 한다.
상기 사항을 실현하기 위해서 습도감지기(90)은 가열응축코일(58)의 뒤에 재생기류내에 위치한다. 전형적인 목표RH값은 10 내지 30% RH의 범위내에 있다. 냉각코일(52)를 지난 냉각된 공기의 포화가 이뤄질 경우(습공기선도들상에서 점 2) 공간(57)내에서 공간습도센서는 휠로 들어가서 감지된 특정의 RH를 얻는 출구압력으로 재설정된다. 재설정은 미리 한정된 조건들의 범위내에서 출구압력을 유지하도록 제한된다. 예를 들면, R-22냉각제로 출구압력의 범위는 168 psig(90℉)내지 360 psig(145℉)이다. 이들은 공지의 스크롤 압축기들을 위해 일반적으로 수용된 작동의 조건들이다. 이것은 응축기코일 또는 유입구로부터 80℉ 내지 140℉의 휠까지의 초기 공기온도들의 범위를 이룰 수 있고 냉각시스템내에서 실행의 부수적인 손실이 있는 응축출구압력을 쓰는 것을 피한다. 따라서 상기 압축기는 목표상대습도를 산출하는 동안 가장 낮은 츨그압력에서 작동한다. 절감은 260 psig의 출구압력으로 얻어진 45℉ 초기 공기온도가 냉각용량이 증가하는 반면에 압축기 전원입력을 감소시키는 것에 의해 더 낮은 압력에서 목표 RH%에 도달하는 것이다.
동일한 결과를 얻는 또 다른 방법은 유입구온도와 반응하는 재활성화 배출구 또는 차동의 온도의 차동 또는 탄성을 이용하는 것에 의한 것이다. 예를 들면, 건조제 휠은 휠이 여전히 습할 경우 더 낮은 배출구 공기온도를 가질 것이다. 반대로 배출구 공기온도는 상기 휠이 충분히 반응되어진, 즉 건조된 경우 오르기 시작할 것이다. 상기 휠의 양측 위에 상기 공기의 온도는 종래의 온도감지기(92)에 의해 검출될 수 있고 계속해서 모니터될 수 있다. 재활성화 유입구공기온도에 있어서 공기증가가 배출구 공기온도에 있어서 거의 동일한 증가를 야기하는 경우 이는 에너지가 휠로부터 습기를 옮겨놓는데 이용되는 것이 아니므로 출구압력은 압축기의 적당한 제어에 의해 감소되어야만 한다는 것을 가리킨다.
선택적으로 상기 제어는 휠에 걸쳐서 온도에 있어서 목표20℉ 차동을 유지하도록 설정될 수 있다.
상기 시스템은 재활성화 에너지를 향상된 냉각실행을 야기하는 출구압력을 차례로 감소시키는 재활성화 온도들을 감소시키는 부하와의 조화를 이루도록 하는 것에 의해 손실된 에너지를 감소시킨다.
본 발명의 기재된 실시형태들이 첨부된 도면들을 참조하여 여기에 설명되었지만 본 발명은 정확히 상기 실시형태만으로 한정되지 않고 다양한 변화들 및 변형들이 본 발명의 범위 또는 의도로부터 벗어남이 없이 기술분야에 숙련된 자들에 의해 달성될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (19)

  1. 공기를 냉각코일 넘어로 통과시켜 그로부터 온도를 감소시키고. 이렇게 냉각된 급기류를 그것의 온도를 증가시키고 그것의 수분함량을 감소시키는 조건하에서 회전건조제 휠부를 통해 통과시키고 난 후, 상기 밀폐공간으로 이렇게 처리된 공기를 전달하는 것에 의해 가변의 압축기를 포함하는 냉매시스템으로 급기류를 냉각하고; 상기 냉매시스템의 응축코일로 재생기류를 가열하는 것에 의해 건조제 휠을 재생하고 난 후 상기 휠내에서 건조제를 재생하는 또 다른 회전건조제 휠부를 통해 상기 가열된 재생기류를 통과시키고; 상기 급기류, 상기 재생기류 및/또는 상기 냉매시스템의 적어도 한 조건을 감지하고; 상기 감지된 조건들에 반응하여 압축기의 출력을 제어하는 단계들로 구성된 밀폐공간을 위한 공조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급기에 보급공기를 공급하고, 밀폐공간 내에서 상기 공기의 적어도 하나의 조건을 감지하고 상기 감지된 조건에 반응하여 보급공기의 공급을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 건조제 휠의 재생부로 들어가는 재생공기온도를 감지하고 응축코일을 통과하여 예정된 값으로 재생부로 들어가는 상기 공기온도를 제어하는 응축기코일의 재생부로 들어가는 재생공기의 체적을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 건조제 휠의 재생부로 들어가는 재생공기온도를 감지하고 응축코일을 통과하여 예정된 값으로 재생부로 들어가는 상기 공기온도를 제어하는 응축기코일의 재생부로 들어가는 재생공기의 체적을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    응축코일압력을 감지하고 예정된 압력조건에서 그것을 유지하고, 응축기코일을 통과하여 상대적으로 일정한 재생공기온도를 유지하기 위해서 응축기코일의 재생부로 들어가는 재생공기의 체적을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    응축코일압력을 감지하고 예정된 압력조건에서 그것을 유지하고, 응축기코일을 통과하여 상대적으로 일정한 재생공기온도를 유지하기 위해서 응축기코일의 재생부로 들어가는 재생공기의 체적을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    건조제 휠을 지나는 상기 냉각된 급기의 온도를 감지하고 예정된 값에서 상기 휠을 지나는 상기 냉각공기온도를 유지하기 위해서 상기 감지된 온도에 반응하여 압축기용량을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  8. 제5항에 있어서,
    건조제 휠을 지나는 상기 냉각된 급기의 온도를 감지하고 예정된 값에서 상기 휠을 지나는 상기 냉각공기온도를 유지하기 위해서 상기 감지된 온도에 반응하여 압축기용량을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    건조제 휠을 지나는 상기 냉각된 급기의 온도를 감지하고 예정된 값에서 상기 휠을 지나는 상기 냉각공기온도를 유지하기 위해서 상기 감지된 온도에 반응하여 압축기용량을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
  10. 65℉-95℉사이 및 그 이상의 온도 범위 및 90-180 gr/lb.의 수분함량을 가진 급기류를 제1예정된 수분함량포화수준 및 포화온도범위로 수분함량 및 온도를 낮추기 위해 냉매시스템냉각코일로 냉각시키고, 이렇게 냉각되고 건조된 주위급기류를 약 68-81℉의 제2예정된 온도범위로 온도를 증가시키고 30-80 gr/lb.의 예정된 습도수준으로 수분함량을 더 낮추는 조건하에서 회전건조제 휠부를 통해 통과시키고; 그런 다음 상기 밀폐공간으로 이렇게 처리된 공기를 전달하고; 105℉-135℉의 예정된 온도범위로 온도를 증가시키기 위해 냉매시스템의 응축코일로 재생기류를 가열하고 난 후 상기 휠내에서 상기 건조제를 재생하기 위해 또 다른 회전 건조제 휠부를 통해 상기 가열된 재생기류를 통과시키고; 상기 급기류, 상기 재생기류 및/또는 상기 냉각시스템의 적어도 하나의 조건을 감지하고; 상기 감지된 조건에 반응하여 압축기의 출력을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간으로의 조절공기공급방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 급기에 보급공기를 공급하고, 밀폐공간 내에서 상기 공기의 적어도 하나의 조건을 감지하고 상기 감지된 조건에 반응하여 보급공기의 공급을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간으로의 조절공기공급방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 건조제 휠의 재생부로 들어가는 재생공기온도를 감지하고 응축코일을 통과하여 예정된 값으로 재생부로 들어가는 상기 공기온도를 제어하는 응축기코일의 재생부로 들어가는 재생공기의 체적을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간으로의 조절공기공급방법.
  13. 제12항에 있어서,
    건조제 휠을 지나는 상기 냉각된 급기의 온도를 감지하고 예정된 값에서 상기 휠을 지나는 상기 냉각공기온도를 유지하기 위해서 상기 감지된 온도에 반응하여 압축기용량을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간으로의 조절공기공급방법.
  14. 제12항에 있어서,
    응축코일압력을 감지하고 예정된 압력조건에서 그것을 유지하고, 응축기코일을 통과하여 상대적으로 일정한 재생공기온도를 유지하기 위해서 응축기코일의 재생부로 들어가는 재생공기의 체적을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간으로의 조절공기공급방법.
  15. 제14항에 있어서,
    건조제 휠을 지나는 상기 냉각된 급기의 온도를 감지하고 예정된 값에서 상기 휠을 지나는 상기 냉각공기온도를 유지하기 위해서 상기 감지된 온도에 반응하여 압축기용량을 제어하는 단계를 포함하는 밀폐공간으로의 조절공기공급방법.
  16. 하우징을 제1 및 제2로 분리된 공기플리넘들로 구분하는 내벽을 가진 밀폐된 하우징; 제1플리넘 및 응축기코일내의 증발기코일, 적어도 하나의 냉매압축기, 및 제2공간내에 직렬로 위치되어 응축기코일을 넘어 하우징 외부로부터 제2플리넘을 통해 급기를 빨아들이고 상기 하우징 외부로 그것을 배출하는 응축기팬을 구비한 하우징내의 냉각회로; 및 상기 중앙내벽에 직각을 이루어 수평으로 선회하여 회전하도록 하우징내에 회전가능하게 탑재되어, 상기 공정부로서 기능하는 상기 휠의 한 부분은 상기 제1플리넘에 위치하고 상기 공정부로서 기능하는 상기 휠의 제2부는 상기 제1플리넘에 위치하고 상기 재생부로서 기능하는 상기 휠의 제2부는 상기 제2플리넘내에 위치하는 건조제 휠을 구비한 하우징내의 제습시스템; 공정공기팬이 상기 제1플리넘내로 공급/공정공기를 빨아들이고, 서브플리넘내로 휠의 공정부를 통해 빨아들이고난 후 이렇게 냉각되고 건조된 공급/공정공기를 밀폐공간으로 배출하는 상기 휠의 일측근처에 위치한 제1플리넘내의 공급/공정공기팬 및 상기 제1플리넘내에 서브플리넘을 구분짓는 상기휠의 상기 일측근처로부터 확장시키는 상기 제1플리넘 내의 서브 분류기내벽; 응축기코일들 넘어 흘러가는 상기 공기의 하부류에 위치하는 제2플리넘내의 상기 건조제 휠부, 상기 건조제 휠의 하부류측 근처에 상기 제2플리넘내의 재생팬 및 상기 재생팬이 공기를 재생하기 위해 상기 휠을 통해 응축기코일을 지나는 공기를 빨아들이는 경우 응축기코일 또는 상기 휠의 상기 유입구측으로 상기 휠을 지나는 공기가 역류하는 것을 방지하기 위해 건조제 휠로부터 그것의 하부류에 하우징의 측벽으로 확장시키는 제2공간내의 배플수단들을 포함하는 공조및제습시스템.
  17. 건조제 휠에 기초한 제습시스템 및 적어도 하나의 냉각회로를 포함하는 장치로서, 상기 건조제 휠제습시스템은 공정부 및 재생부를 가진 건조제 휠, 상기 휠의 재생부를 통해 상기 공간으로부터 공기를 빨아들이는 블로어를 구비하고, 상기 냉각회로는 상기 재생부로 흘러가는 상기 밀폐공간으로부터의 재생공기의 통로내에 밀폐공간 및 상기 휠의 재생부 사이에 위치한 응축기코일, 증발기코일, 급기를 증발기코일을 넘어 상기 휠의 공정부를 통해 밀폐공간으로 빨아들이기 위한 블로어수단들, 및 회로내에서 응축기 및 증발코일들 사이로 냉매를 움직이게 하기 위한 압축기를 구비한 제1회로; 및 제1냉각시스템만의 작동으로 냉각만을 산출하고; 오직 건조제 휠에 기초한 시스템 및 제1냉각회로의 작동으로 제습만을 산출하고; 건조제 휠에 기초한 시스템 및 제1 및 제2냉각시스템의 작동으로 냉각 및 제습 모두를 야기하고; 건조제 휠에 기초한 시스템의 작동으로 재생기류 및 급기류 사이에 엔탈피교환만을 산출하고; 건조제 휠 시스템들 또는 냉매회로의 작동이 없이, 오직 블로어의 작동으로 신선한공기순환을 산출하는, 응축기코일, 상기 응축기코일을 넘어 주위공기를 빨아들여 대기중으로 배출하는 블로어수단들, 상기 건조제 휠의 하부류에 상기 제1재생시스템내에 급기류내에 위치한 증발기 코일, 및 연관된 코일들 사이로 냉매를 움직이게 하는 압축기를 구비한 제2냉각회로를 포함하는 공기밀폐공간을 가열, 냉각 및 제습하는 것을 선택하기 위한 시스템.
  18. 건조제 휠에 기초한 제습시스템 및 적어도 하나의 냉각회로를 포함하는 장치로서, 상기 건조제 휠제습시스템은 공정부 및 재생부를 가진 건조제 휠, 상기 휠의 재생부를 통해 상기 공간으로부터 공기를 빨아들이는 블로어를 구비하고, 상기 냉각회로는 상기 재생부로 흘러가는 상기 밀폐공간으로부터의 재생공기의 통로내에 밀폐공간 및 상기 휠의 재생부 사이에 위치한 응축기코일, 증발기코일, 급기를 증발기코일을 넘어 상기 휠의 공정부를 통해 밀폐공간으로 빨아들이기 위한 블로어수단들, 및 회로내에서 응축기 및 증발코일들 사이로 냉매를 움직이게 하기 위한 압축기를 구비한 제1회로; 및 제1냉각시스템만의 작동으로 냉각만을 산출하고; 오직 건조제 휠에 기초한 시스템 및 제1냉각회로의 작동으로 제습만을 산출하고; 건조제 휠에 기초한 시스템 및 제1 및 제2냉각시스템의 작동으로 냉각 및 제습 모두를 야기하고; 건조제 휠에 기초한 시스템의 작동으로 재생기류 및 급기류 사이에 엔탈피교환만을 산출하고; 건조제 휠 시스템들 또는 냉매회로의 작동이 없이, 오직 블로어의 작동으로 신선한공기순환을 산출하는, 응축기코일, 상기 응축기코일을 넘어 주위공기를 빨아들여 대기중으로 배출하는 블로어수단들, 상기 건조제 휠의 하부류에 상기 제1재생시스템내에 급기류내에 위치한 증발기 코일, 및 연관된 코일들 사이로 냉매를 움직이게 하는 압축기를 구비한 적어도 하나의 제2냉각회로를 포함하는 공기밀폐공간을 가열, 냉각 및 제습하는 것을 선택하기 위한 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    냉매시스템내에 적어도 두개의 압축기들을 이용하고 밀폐공간 및 예정된 습도설정점에서 실제 습도의 차이에 반응하여 하나 또는 두개 모두의 압축기들을 선택적으로 작동시키는 단계를 포함하는 밀폐공간을 위한 공조방법.
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