KR20080016401A - 공조기 - Google Patents

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KR20080016401A
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모리타 미쑤오
카사하라 카주유키
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키무라코우키 가부시키가이샤
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Abstract

환기를 열교환하는 환기 처리 코일과, 외기를 열교환하는 제1외기 처리 코일 및 제2 외기 처리 코일과, 옥내로 급기를 실시하는 송풍기를 구비하여, 외기 및 환기를 각각 별도로 열교환 한 뒤에, 혼합하여 실내로 공급한다. 따라서, 예를 들면 하절기의 냉방 운전의 경우, 환기가 외기보다 높은 온도가 되도록 환기 및 외기를 각각 냉각한 후, 환기 및 외기를 혼합해서 옥내로 급기함으로써, 재가열을 생략할 수 있어 운전 코스트를 삭감할 수 있고, 재가열을 위한 온수를 흘릴 필요가 없어지므로 냉수만을 흘리는 2관식의 열원수 회로로 되어, 설비 코스트도 삭감할 수 있는 공조기를 제공한다.
환기 처리 코일, 제1 외기 처리 코일, 제2 외기 처리 코일, 외기 댐퍼

Description

공조기{Air conditioner}
도1은, 본 발명의 실시예1에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
도2은, 본 발명의 실시예2에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
도3은, 본 발명의 실시예3에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
도4은, 본 발명의 실시예4에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
도5은, 본 발명의 실시예5에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
도6은, 본 발명의 실시예6에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
도7은, 본 발명의 실시예7에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
도8은, 본 발명의 실시예8에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식 도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 환기 처리 코일 2 : 제1 외기 처리 코일
3 : 송풍기 4 : 제1 유량 제어 장치
5 : 가습기 9 : 제2 외기 처리 코일
10 : 제2 유량 제어 장치 16 : 환기 취입구
17 : 외기 취입구 30 : 외기 댐퍼
A : 수열원 히트펌프
본 발명은, 환기(還氣)와 외기(外氣)를 혼합해서 옥내에 급기(給氣)하는 공조기에 관한다.
종래의 외기와 환기를 혼합하는 소위 외기 혼합형의 공조기(또는 공기 조화 장치)는, 옥외로부터의 외기와, 옥내로부터의 환기를 혼합한 후, 혼합한 공기(이하, 혼합기라고 한다)의 냉각, 제습, 가열 등을 실시하였다. 예를 들면, 하기(夏期)의 냉방 운전의 경우는, 일단 혼합기를 과냉각시켜서 제습을 실시하고, 습도 제어를 위해서 재가열(재가열)을 행하여, 옥내로 급기하였다. (예를 들면, 일본국 특개평4-174225 참조)
그러나, 이와 같은 방식의 공조기에서는, 혼합기를 냉각 및 재가열하기 때문에, 혼합기를 구성하는 외기 및 환기를 같이 냉각 및 재가열할 필요가 있으며, 냉각 및 재가열을 실시하기 위해서 열원수인 냉수 및 온수를 동시에 흘리는 4관식의 열원수 회로가 필요하며, 설비 코스트 및 운전 코스트가 높아진다는 문제가 있었다.
또, 냉수만을 흘리는 2관식의 경우는, 재가열이 불가능하기 때문에 습도를 제어할 수 없게 된다는 문제가 있었다.
한편, 동절기(冬期)에도 냉방 운전을 실시하여, 가습하려고 하는 경우에는, 저온의 공기는 가습하더라도 유효하게 습도가 높아지지 않으므로, 일단 혼합기를 가열해서 가습한 후 냉각할 필요가 있어, 가열 및 냉각을 실시하기 위한 4관식의 열원수 회로가 필요로 되며, 설비 코스트 및 운전 코스트가 높아진다고 하는 문제가 있었다.
그러나 일본국 특개평4-174225에 개시되어 있는 공기 조화 장치는, 상술한 것과 같은 높은 설비 코스트 및 운전 코스트의 문제를 해결하는 것이 불가능하였다.
본 발명은, 이와 같은 사정에 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 환기를 열교환하는 환기 처리 코일과, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일 및 제2 외기 처리 코일과, 옥내에 급기를 실시하는 송풍기를 구비함으로써 외기의 열교환을 세밀히 실시하는 것이 가능하며, 예를 들면, 하절기의 냉방 운전의 경우, 환기가 외기보다 고온이 되도록 환기 및 외기를 각각 냉각한 후, 환기와 외기를 혼합해서 옥내로 급기함으로써, 재가열을 생략할 수 있어, 운전 코스트를 삭감할 수 있으며, 재가열을 위한 온수를 흘릴 필요가 없어지므로 냉수만을 흘리는 2관식의 열원수 회로로 되어, 설비 코스트도 삭감할 수 있는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 제2 외기 처리 코일이 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기가 되도록 구성함으로써, 동절기의 냉방 및 가습의 경우라도, 상기 제1 외기 처리 코일로부터의 저온의 외기가 유효하게 가습되도록, 상기 제2 외기 처리 코일이 응축기로서 작용하여 가열을 실시할 수 있어, 유효한 가습을 목적으로 하는 가열을 실시하기 위해서 온수를 흘릴 필요가 없어져, 2관식의 열원수 회로로 처리할 수 있으며, 보일러 등의 가열 장치를 필요로 하지않는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 옥내에 급기하는 송풍기를, 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 설치함으로써, 흐름 방향이 상호 반대인 환기 및 외기가 충돌하여 혼합되기 쉬워져, 급기하는 혼합기에 온도 불균일이 없는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 열원수를 상기 환기 처리 코일, 제1 외기 처리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차적으로 통수하도록 구성함으로써, 통수 전후의 열원수의 온도차가 커져, 열원수의 온도를 조절하는 열원 장치의 운전 효율이 높아지는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제2 유량 제어 장치를 구비함으로써, 열원수의 유량을 조정하여, 옥내 온도 변화 등의 부하 변동에 대응한 열교환을 실시하는 것이 가능한 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 환기 처리 코일과, 제1 외기 처리 코일 및/또는 제2 외기 처리 코일의 어느 한 쪽은 원형의 전열관으로 하며, 다른 쪽은 타원형의 전열관으로 함으로써, 공기의 흐름에 저항이 큰 원형의 전열관에서는 공기의 흐름이 억제되며, 저항이 작은 타원형의 전열관에서는 공기가 원활히 흐르므로, 혼합기에 있어서의 환기 및 외기의 압력 균형을 확보하여, 정밀한 급기의 온습도 제어가 가능한 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 환기를 열교환하는 환기 처리 코일과, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일 및 옥내에 급기를 실시하는 송풍기를 구비함으로써 예를 들면, 하절기의 냉방 운전의 경우, 환기가 외기보다 고온이 되도록 환기 및 외기를 각각 냉각한 후, 환기와 외기를 혼합해서 옥내로 급기함으로써, 재가열을 생략하여 운전 코스트를 삭감할 수 있으며, 재가열을 위한 온수를 흘릴 필요가 없어지므로 냉수만을 흘리는 2관식의 열원수 회로로 되어, 설비 코스트도 삭감할 수 있는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 송풍기를, 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 설치함으로써, 흐름 방향이 상호 반대인 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합되어, 급기하는 혼합기에 온도 불균일이 없는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 열원수를 상기 환기 처리 코일 및 제1 외기 처리 코일로 순차적으로 통수하도록 구성함으로써, 통수 전후의 열원수의 온도차가 커져, 열원 장치의 운전 효율이 높아지는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 환기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제1 유량 제어 장치를 구비함으로써, 열원수의 유량을 조정하여, 옥내 온도 변화 등의 부하 변동에 대응한 열교환을 실시하는 것이 가능한 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 환기 처리 코일과, 제1 외기 처리 코일의 어느 한 쪽은 원형의 전열관으로 하며, 다른 쪽은 타원형의 전열관으로 함으로써, 공기의 흐름에 저항이 큰 원형의 전열관에서는 공기의 흐름이 억제되며, 저항이 작은 타원형의 전열관에서는 공기가 원활히 흐르므로, 혼합기에 있어서의 환기 및 외기의 압력 균형을 확보하여, 정밀한 급기의 온습도 제어가 가능한 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일 및 제2 외기 처리 코일과, 옥내에 급기를 실시하는 송풍기를 구비함으로써, 외기의 열교환을 세밀히 실시하는 것이 가능하며, 예를 들면, 하절기의 냉방 운전의 경우, 외기만을 냉각한 후, 냉각하지 않아 외기보다 고온의 환기와 혼합해서 옥내로 급기함으로써, 재가열을 생략할 수 있어, 운전 코스트를 삭감할 수 있으며, 재가열을 위한 온수를 흘릴 필요가 없으므로 냉수만을 흘리는 2관식의 열원수 회로로 되어, 설비 코스트도 삭감할 수 있는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 제2 외기 처리 코일이 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기가 되도록 구성함으로써, 동절기의 냉방 및 가습을 행하는 것과 같은 경우라도, 상기 제1 외기 처리 코일로부터의 저온의 외기에 유효하게 가습되도록, 상기 제2 외기 처리 코일이 응축기로서 가열을 실시할 수 있어, 유효한 가습을 목적으로 가열을 실시하기 위해서 온수를 흘릴 필요가 없어져, 2관식의 열원수 회로로 처리 할 수 있으며, 보일러 등의 가열 장치를 필요로 하지않는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 송풍기를, 상기 환기 취입구과, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 설치함으로써, 흐름 방향이 상호 반대인 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합되는 것이 가능하여, 급기하는 혼합기에 온도 불균일이 없는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 열원수를 제1 외기 처리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차적으로 통수하도록 구성함으로써, 통수 전후의 열원수의 온도차가 커져, 열원 장치의 운전 효율이 높아지는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수의 바이패스를 실시하는 제2 유량 제어 장치를 구비함으로써, 열원수의 유량을 조정하여, 옥내 온도 변화 등의 부하 변동에 대응한 열교환을 실시하는 것이 가능한 공조기를 제공하는 것에 있다
또한 본 발명의 다른 목적은, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일 및 옥내에 급기를 실시하는 송풍기를 구비함으로써 예를 들면, 하절기의 냉방 운전의 경 우, 외기만을 냉각한 후, 냉각하지 않아 외기보다 고온의 환기와 혼합해서 옥내로 급기함으로써, 재가열을 생략할 수 있어, 운전 코스트를 삭감할 수 있으며, 냉수만을 흘리는 2관식의 열원수 회로로 되어, 설비 코스트도 삭감할 수 있는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 송풍기를, 상기 환기 취입구 및 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 설치함으로써, 흐름 방향이 상호 반대인 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합되는 것이 가능하여, 급기하는 혼합기에 온도 불균일이 없는 공조기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 외기를 받아들이는 외기 취입구로부터의 외기를 상기 송풍기로 바이패스시키는 외기 댐퍼를 구비함으로써, 예를 들면 가을과 같은 중간기(中間期)에 큰 옥내 냉방 부하가 요구되는 경우, 상기 외기 댐퍼를 조정하여, 옥외로부터의 외기 일부 또는 전부를 열교환하지 않은 채로 송풍기로 보내 옥내로 급기하여, 운전 코스트를 삭감할 수 있는 공조기를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 옥내로부터의 환기(還氣) 및 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는, 열교환 및 가습을 행한 뒤 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기이며, 환기를 열교환하는 환기 처리 코일과, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 이 제1 외기 처리 코일에 의해 열교환 된 외기를 열교환하는 제2 외기 처리 코일과, 상기 환기 처리 코일로부터의 환기 및 상기 제2 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기(給氣)하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 한 다.
본 발명에 있어서는, 제1 외기 처리 코일에 의해 냉각된 후, 제2 외기 처리 코일에 의해 미조정된 외기와, 이 외기보다 높은 온도로 상기 환기 처리 코일에 의해 냉각된 환기가 혼합된다. 혼합된 혼합기는, 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 제2 외기 처리 코일은, 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 상기 제2 외기 처리 코일이 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기이며, 필요에 따라서 냉각 또는 가열을 실시한다. 예를 들면, 하절기의 냉방 운전시에는, 상기 제1 외기 처리 코일에 이어서 냉각의 미조정을 실시하며, 동절기의 냉방운전시에는, 상기 제1 외기 처리 코일로부터의 외기를, 가습하기 쉽도록 하기 위해서 가열한다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 송풍기는, 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 상기 송풍기가 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 위치하고 있어, 상호 반대 방향으로부터의 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합되며, 혼합기는 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 열원수를 상기 환기 처리 코일, 제1 외기 처 리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차 통수하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 열원수의 온도를 조절하는 열원 장치로부터의 열원수가 상기 환기 처리 코일, 제1 외기 처리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차적으로 통수한 뒤 상기 열원 장치로 되돌아간다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제2 유량 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 옥내 온도의 변화 또는 옥내 설정 온도의 변화에 의한 부하 변동이 생겼을 경우, 제2 유량 제어 장치가 상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 수열원 히트펌프로 바이패스시켜, 상기 부하 변동에 대응한 열교환을 실시한다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 환기 처리 코일과, 제1 외기 처리 코일 및/또는 제2 외기 처리 코일의 어느 한 쪽은 원형의 전열관을 가지고 있으며, 다른 쪽은 타원형의 전열관을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 원형의 전열관을 직경 방향으로 통과하는 환기 또는 외기는, 공기의 일부가 박리되어 소용돌이를 형성하며, 이 소용돌이가 공기의 흐름을 방해한다. 한편, 타원형의 전열관을 장(長)경 방향으로 통과하는 환기 또는 외기는, 원형의 전열관과 같은 소용돌이가 형성되는 일이 없이 흐른다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 옥내로부터의 환기(還氣) 및 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는, 열교환 및 가습을 행한 뒤 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기이며, 환기를 열교환하는 환기 처리 코일과, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 상기 환기 처리 코일로부터의 환기 및 제1 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 제1 외기 처리 코일에 의해 냉각된 외기와, 이 외기보다 높은 온도로, 상기 환기 처리 코일에 의해 냉각된 환기가 혼합된다. 혼합된 혼합기는, 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 송풍기는, 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 상기 송풍기가 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 위치하고 있어, 상호 반대 방향으로부터의 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합되어, 혼합기는 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 열원수를 상기 환기 처리 코일 및 제1 외기 처리 코일로 순차 통수하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 열원 장치로부터의 열원수가 상기 환기 처리 코일 및 제1 외기 처리 코일로 순차적으로 통수한 뒤 상기 열원 장치로 되돌아간다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 환기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제1 유량 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 옥내 온도의 변화 또는 옥내 설정 온도의 변화에 의한 부하 변동이 생겼을 경우, 제1 유량 제어 장치가 상기 환기 처리 코일로 흐르는 열원수를 열원 장치로 바이패스 시켜, 상기 부하 변동에 대응한 열교환을 실시한다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 환기 처리 코일 및 제1 외기 처리 코일의 어느 한 쪽은 원형의 전열관을 가지고 있으며, 다른 쪽은 타원형의 전열관을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 원형의 전열관을 직경 방향으로 통과하는 환기 또는 외기는, 공기의 일부가 박리되어 소용돌이를 형성하며, 이 소용돌이가 공기의 흐름을 방해한다. 한편, 타원형의 전열관을 장(長)경 방향으로 통과하는 환기 또는 외기는, 원형의 전열관과 같은 소용돌이가 형성되는 일이 없이 흐른다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는, 열교환 및 가습을 행한 후에 옥내로부터의 환기와 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기 이며, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 이 제1 외기 처리 코일에 의해 열교환 된 외기를 열교환하는 제2 외기 처리 코일과, 환기 취입구로부터의 환기 및 상기 제2 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 제1 외기 처리 코일에 의해 냉각된 후, 제2 외기 처리 코일에 의해 미조정된 외기와, 냉각되지않아 상기 외기보다 높은 온도의 환기가 혼합된다. 혼합된 혼합기는, 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 제2 외기 처리 코일은, 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 상기 제2 외기 처리 코일이 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기이며, 필요에 따라서 냉각 또는 가열을 실시한다. 예를 들면, 하절기의 냉방 운전시에는, 증발기로서 상기 제1 외기 처리 코일에 이어서 냉각의 미조정을 실시하며, 동절기의 냉방운전시에는, 응축기로서 상기 제1 외기 처리 코일로부터의 외기를, 가습하기 쉽도록 하기 위해서 가열한다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 송풍기는, 상기 환기 취입구와, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 상기 송풍기가 상기 환기 취입구와, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 위치하고 있어, 상호 반대 방향으로부터의 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합되어, 혼합기는 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 열원수를 상기 제1 외기 처리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차 통수하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 열원 장치로부터의 열원수가 상기 제1 외기 처리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차적으로 통수한 뒤 상기 열원 장치로 되돌아간다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제2 유량 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 옥내 온도의 변화 또는 옥내 설정 온도의 변화에 의한 부하 변동이 생겼을 경우, 제2 유량 제어 장치가 상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 수열원 히트펌프로 바이패스시킴으로써, 상기 부하 변동에 대응한 열교환을 실시한다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는, 열교환 및 가습을 행한 후에 옥내로부터의 환기와 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기 이며, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 환기 취입구로부터의 환기 및 상기 제1 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 제1 외기 처리 코일에 의해 냉각된 외기와, 냉각되지않아 상기 외기보다 온도가 높은 상기 환기 취입구로부터의 환기가 혼합된다. 혼합된 혼합기는, 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 상기 송풍기는, 상기 환기 취입구 및 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 상기 송풍기가 상기 환기 취입구 및 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 위치하고 있어, 상호 반대 방향으로부터의 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합되며, 혼합기는 상기 송풍기에 의해 옥내로 급기된다.
본 발명에 관련하는 공조기는, 외기를 받아들이는 외기 취입구로부터의 외기를 상기 송풍기로 바이패스시키는 외기 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 예를 들면 가을과 같은 중간기에 큰 옥내 냉방 부하가 요구되는 경우, 상기 외기 댐퍼를 조정해서, 옥외로부터의 외기의 일부 또는 전부를 송풍기로 보내 열교환하지 않은 채로 옥내로 급기한다.
실시예 1.
이하, 본 발명을 그 실시의 형태를 나타내는 도면에 근거해서 상술한다. 도1은, 본 발명의 실시예1에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.
실시예1에 관련하는 공조기는, 외부의 외기(外氣)를 받아들이기 위한 외기취입구(17)과, 옥내의 환기(還氣)를 받아들이기 위한 환기취입구(16)와, 외기 및 환기가 혼합된 공기를 옥내로 공급하기 위한 급기구(18)을 한쪽 면에 설치한 케이싱(6)을 구비하고 있다. 외기취입구(17)는 옥외와 덕트(DUCT) 등을 거쳐서 연통되어 있으며, 환기취입구(16) 및 급기구(18)는 옥내와 덕트 등을 통해서 각각 연통(連通)되어 있다.
외기취입구(17)를 거쳐서 케이싱(6) 내로 들어온 외기와, 환기취입구(16)을 거쳐서 케이싱(6) 내로 들어온 환기는 흡입식 송풍기(3)에 의해 혼합되어, 급기구(18)을 거쳐서 옥내로 급기된다.
외기취입구(17)를 거쳐서 케이싱(6) 내로 들어온 외기는, 제1외기 처리 코일(2)에서 열원(熱原)수와의 열교환, 즉 가열 또는 냉각되어, 수열원 히트펌프(A)로 보내진다. 뒤에서 기술하는 수열원 히트펌프(A)의 제2 외기 처리 코일(9)은 제1 외기 처리 코일(2)로부터의 외기와 냉매 간의 열교환을 다시 행한다. 제2 외기 처리 코일(9)에 의해 열교환된 외기는, 재가열(再熱)기(15)를 거쳐서, 가습기(5)로 보내진다. 가습기(5)는 재가열기(15)로부터의 외기를 가습해서 송풍기(3)로 보낸다.
한편, 환기취입구(16)를 거쳐서 케이싱(6) 내로 들어온 환기는 환기 처리 코일(1)에서 열원수와 열교환, 즉 가열 또는 냉각되어, 그 후 송풍기(3)로 보내진다. 도1 중에서, 환기와 외기의 흐름을 각각 점선의 백색 화살표로 나타내고 있다.
가습기(5)로부터의 외기 및 환기 처리 코일(1)로부터의 환기의 혼합이 용이하도록, 가습기(5) 및 환기 처리 코일(1)을 대향 배치하며, 가습기(5) 및 환기 처리 코일(1)의 사이에 송풍기(3)를 배치하고 있다.
수열원 히트펌프(A)는, 순환하는 냉매에 대해서 증발, 압축, 응축, 팽창의 공정을 이 기재 순서대로 반복하며, 증발 공정에서는 흡열 반응에 의해서, 상기 순환 냉매와 열교환하는 공기 및 열원수를 냉각시키며, 응축 공정에서는 방열 반응에 의해서, 공기와 열원수를 가열시킨다.
또한, 수열원 히트펌프(A)는, 제1 외기 처리 코일(2)에 의해 열교환된 외기를 다시 열교환하는 직팽(直膨)식의 제2 외기 처리 코일(9), 열원수가 통수(通水)되는 수열 교환기(11), 상기 순환 냉매를 압축하는 압축기(12) 및 압축기(12)로부터의 고온 가스를 재가열에 이용하는 앞서 기술한 재가열기(15)를 구비하고 있다.
제2 외기 처리 코일(9) 및 수열 교환기(11)은, 순환 냉매의 증발 공정 및 응축 공정 중에, 서로 다른 공정을 실시한다. 예를 들면, 45oC의 열원수를 수열 교환기(11)로 흘렸을 경우에, 제2 외기 처리 코일(9)는 응축 공정을 행하여 외기를 가열시킨다.
한편, 10oC의 열원수를 수열 교환기(11)로 흘렸을 경우는, 제2 외기 처리 코일(9)은 증발 공정을 행하여, 외기를 냉각한다. 또한, 상술한 예에 한정되는 것은 아니며, 10oC의 열원수에 의한 외기의 가열 및 45oC의 열원수에 의한 외기의 냉각도 가능하다.
또한, 수열원 히트펌프(A)는 상기 순환 냉매를 팽창시키는 예를 들면, 팽창 밸브로 이루어진 감압 장치(31)와, 상기 순환 냉매를 압축하는 압축기(12)와, 제2 외기 처리 코일(9) 및 수열 교환기(11)의 증발 공정과 응축 공정을 전환하는 예를 들면, 밸브로 이루어진 전환 장치(32)를 구비하고 있으며, 상기 순환 냉매가 제2 외기 처리 코일(9), 수열 교환기(11), 압축기(12), 전환 장치(32) 및 감압 장치(31)를 순환하도록 구성하고 있다.
환기 처리 코일(1), 제1 외기 처리 코일(2) 및 수열원 히트펌프(A)를 순차적으로 통수하는 열원수는, 열원수의 온도를 조정하는 열원 장치(미도시)로부터 제1유량 제어 장치(4)를 거쳐서 환기 처리 코일(1)로 흐른다. 이어서, 열원수는 제2유량 제어 장치(10)를 거쳐서 제1 외기 처리 코일(2)로 흐른다. 그 후, 열원수는 수열원 히트펌프(A)의 수열 교환기(11)로 흐른 뒤에 열원 장치로 돌아간다.
제1 유량 제어 장치는 열원수를 제1 외기 처리 코일(2)로 바이패스시키는 바이패스 경로(7) 및, 예를 들면 삼방(三方) 밸브 등의 유량 조정 밸브(8)로 이루어지며, 환기 처리 코일(1)로의 열원수의 일부 또는 전부를 바이패스시켜 환기 처리 코일(1)의 열원수 유량을 제어한다. 또한, 제2유량 제어 장치(10)는 열원수를 수열원 히트펌트로 바이패스시키는 바이패스 경로(13) 및, 예를 들면, 삼방 밸브 등의 유량 조정 밸브(14)로 이루어지며, 제1 외기 처리 코일(2)로의 열원수의 일부 또는 전부를 바이패스시켜서 제1 외기 처리 코일(2)의 열원수 유량을 제어한다.
제1 유량 제어 장치(4) 및 제2 유량 제어 장치(10)을 구비함으로써, 환기 처 리 코일(1), 제1 외기 처리 코일(2) 및 수열원 히트펌프(A)에 있어서, 환기 처리 코일(1) 또는 제1 외기 처리 코일(2)의 유량의 변화가, 다른 장치에 영향을 미치는 일을 방지하는 것이 가능하다.
또한 옥내 부하에 따라서 제1 유량 제어 장치(4)를 조정해서 환기 처리 코일(1)에서 환기를 냉각 또는 가열하며, 외기 부하에 따라서 제2 유량 제어 장치(10)을 조정하여 제1 외기 처리 코일(2) 또는 제2 외기 처리 코일(9)의 한쪽 또는 양쪽에서 외기를 냉각 또는 가열한다.
혼합된 환기 및 외기를 송풍기(3)에 받아들이는 혼합기 취입구(미도시)에서 환기와 외기의 압력차가 생기는 것을 방지하기 때문에, 환기 처리 코일(1)과, 제1 외기 처리 코일(2) 또는 제2 외기 처리 코일(9) 중에, 어느 한쪽에는 공기의 흐름에 저항이 생겨 공기의 흐름이 억제되는 원형 전열관을 사용하며, 다른 쪽에는 공기의 흐름에 저항이 적어 공기가 원활히 흐르는 타원형 전열관을 사용하여, 공기압을 조정하고 있다.
이하, 본 발명의 실시예1에 관련하는 공조기의 운전에 대해서 설명한다.
예를 들면, 하기(夏期)에 냉방 운전을 하는 경우, 제1 외기 처리 코일(2) 및 제2 외기 처리 코일(9)의 한쪽 또는 양쪽에서 냉각 및 감습된 제습 외기와, 환기 처리 코일(1)에서 상기 제습 외기보다 고온으로 건조 냉각시킨 환기를 소정 비율(예를 들면, 3:7)로 혼합한다. 상기 건조 냉각한 고온의 환기가 저온 저습의 상기 제습 외기와 혼합됨으로써, 재가열하는 것과 같은 효과가 얻어져, 급기에 있어서 온습도 제어가 가능하게 된다. 즉, 약간 온도가 높더라도 습도가 낮은(불쾌지수가 낮은) 혼합기를 급기하여, 쾌적 공조를 실시할 수 있다.
예를 들면, 열원수로서 7oC의 냉수를 흘릴 경우, 환기 처리 코일(1)에 의한 열교환으로 열원수가 7oC로부터 10oC로 온도 상승하며, 나아가 제1 외기 처리 코일(2)와 제2 외기 처리 코일(9)의 한쪽 또는 양쪽에서의 열교환에 의해 열원수가 10oC로부터 17oC 로 온도 상승한다. 즉, 공조 시스템 전체에 있어서의 열원수의 통수 전후의 온도차가 10oC로 크게 되어, 열원 장치의 운전 효율이 상승한다. 열원 장치로 돌아온 열원수는 온도 조정되어, 다시, 열원수 회로를 순환한다.
또한, 동절기(冬期)라도 냉방 운전이 필요한 경우가 생길 수 있다. 이 경우, 열원수로서 냉수만을 흘려, 환기를 환기 처리 코일(1)에서 냉각한다. 그 후, 저온의 외기를 제1 외기 처리 코일(2) 또는 제2 외기 처리 코일(9)의 한쪽 또는 양쪽에서 가열하여, 외기를 가습하기 쉬운 상태로 한다. 가습하기 쉬운 상태로 된 외기를 가습기(5)에서 가습하여, 냉각한 환기와 혼합하여 온습도 제어하여 급기한다. 또한, 열원수의 온도가 외기의 온도보다 높고, 외기를 가열하는 것이 가능한 경우에는 제1 외기 처리 코일(2)로 통수하지만, 열원수의 온도가 외기의 온도보다 낮아 가열 불가능한 경우에는 제1 외기 처리 코일(2)로의 통수를 정지하여, 열원수를 수열원 히트펌프(A)로 바이패스시킨다.
이 경우, 예를 들면, 열원수로서 12oC의 냉수를 흘렸을 경우, 환기 처리 코 일(1)에서의 열교환에 의해 열원수는 12oC로부터 13.5oC로 온도 상승한다. 그러나 이 후, 제1 외기 처리 코일(2) 및 제2 외기 처리 코일(9)의 한쪽 또는 양쪽에 의해서, 외기와의 열교환으로 열원수는 13.5oC로부터 11oC로 온도 상승한다. 따라서, 공조 시스템 전체에 있어서의 열원수의 통수 전후의 온도차가 1oC로 작게 된다.
한편, 동절기에 난방 운전을 하는 경우에는, 환기 처리 코일(1)에서 가열한 환기와, 제1 외기 처리 코일(2)와 제2 외기 처리 코일(9)의 한 쪽 또는 양 쪽에서 가열하여 가습기(5)에서 가습한 습도 조정한 외기를 소정 비율로 혼합하여, 혼합기의 온습도 제어를 실시한다. 또한 상기 혼합기는 송풍기(3)에 의해 옥내로 급기된다. 한편, 제1 외기 처리 코일(2)와 제2 외기 처리 코일(9)에 더해, 재가열기(15)로 외기를 가열해도 된다.
상술한 실시예1에 관련하는 공조기에 있어서는, 열원수가 환기 처리 코일(1)로 흐른 후에 제1 외기 처리 코일(2)로 흐르며, 그 후 수열원 히트펌프(A)로 흐르는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 열원 장치로부터의 열원수의 통수 경로를 둘로 나누어, 제1 외기 처리 코일(2) 및 환기 처리 코일(1)로 각각 열원수가 흐르며, 수열 교환기(11) 및 환기 처리 코일(1)로부터 각각 열원 장치로 되돌아 가도록 구성해도 된다.
또한, 상술의 실시예1에 관련하는 공조기에 있어서는, 제1 유량 제어 장치(4) 및 제2 유량 제어 장치(10)가 각각 바이패스 경로(7,13) 및 삼방 밸브 등으로 이루어진 유량 조정 밸브(8, 14)를 구비한 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 제1 유량 제어 장치(4) 및 제2 유량 제어 장치(10)에 있어서, 열원수가 각각 제1 외기 처리 코일(2) 및 수열원 히트펌프(A)로 바이패스할 수 있도록 구성하면 된다.
또한, 상술의 실시예1에 관련하는 공조기에 있어서는, 혼합기 취입구에서 환기와 외기의 압력차가 생기는 것을 방지하기 위해서, 환기 처리 코일(1)과, 제1 외기 처리 코일(2) 또는 제2 외기 처리 코일(9) 중에서, 어느 한쪽에는 공기의 흐름에 저항이 생겨 공기의 흐름이 억제되는 원형 전열관을 사용하며, 다른 쪽에는 공기의 흐름에 저항이 적고 공기가 원활히 흐르는 타원형 전열관을 사용한 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 혼합기 취입구에서 환기와 외기의 압력차가 생기지 않도록, 원형 및 타원형의 전열관을 적절히 사용하면 된다.
또한, 상술의 실시예1에 관련하는 공조기에 있어서는, 재가열기(15)를 구비한 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 재가열기(15)는 어디까지나 보조를 위한 것이며, 생략하더라도 본 발명이 가져오는 효과에 영향을 미치지않는다.
또한 상술의 실시예1에 관련하는 공조기에 있어서는, 케이싱(6)의 외기 취입구(17) 또는 환기 취입구(16)에 풍량 조정 댐퍼를 설치하여, 외기와 환기의 풍량을 조정하도록 구성해도 된다.
실시예 2.
도2는, 본 발명의 실시예1에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식 도이다. 실시예2에 관련하는 공조기는, 실시예1에 관련하는 공조기와 같은 요부 구성이나, 수열원 히트펌프를 생략한 구성이다.
실시예2에 관련하는 공조기는, 케이싱(6)내에, 환기를 열교환하는 환기 처리 코일(1)과, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일(2)과, 환기 처리 코일(1)에서 열교환된 환기 및 제1 외기 처리 코일(2)에서 열교환된 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 흡입식 송풍기(3)와, 제1 외기 처리 코일(2)에서 열교환된 외기를 가습하는 가습기(5)를 구비한다. 또한, 환기 처리 코일(1)과, 제1 외기 처리 코일(2) 및 가습기(5)를 대향 배치하여, 그 사이에 송풍기(3)을 설치하고 있으며, 케이싱(6)의 한 면에, 급기구(18), 환기 취입구(16), 외기 취입구(17) 및 열원수 출입구 배관(미도시)을 설치하고 있다. 외기 취입구(17)은 옥외와 덕트등을 거쳐서 연동되며, 환기 취입구(16)과 급기구(18)은 옥내와 덕트등을 거쳐서 각각 연통되어 있다. 도2중에, 환기 및 외기의 흐름을 각각 점선의 백색 화살표로 나타내고 있다.
열원수는 제1유량 제어 장치(4)를 거쳐서 환기 처리 코일(1)로 흐르며, 그 후 제1 외기 처리 코일(2)로 통수되도록 구성되어 있다. 제1 유량 제어 장치(4)는, 환기 처리 코일(1)로의 열원수의 일부 또는 전부를 바이패스시켜서 환기 처리 코일(1)의 열원수의 유량을 제어한다. 제1 유량 제어 장치(4)는 환기 처리 코일(1)로의 열원수를 바이패스시키기 위한 바이패스 경로(7)과 삼방 밸브 등의 유량 조정 밸브(8)으로 이루어진다. 따라서, 환기 처리 코일(1)의 수량을 변화시켜도 제1 유량 제어 장치(4)에 의해서 열원수가 바이패스되기 때문에, 환기 처리 코일(1)의 수량의 변화에 의한 제1 외기 처리 코일(2)의 수량의 변화를 유발하는 일이 없고, 안 정한 운전을 실행할 수 있다.
실시예2에 관련하는 공조기는, 부하에 따라서 제1 유량 제어 장치(4)를 동작시켜, 제1 외기 처리 코일(2)에서 외기를 냉각 또는 가열하며, 환기 처리 코일(1)에서 환기를 냉각 또는 가열한 후, 양 공기를 혼합해서, 옥내로 급기하여 공조한다. 송풍기(3)의 공기 입구에 있어서, 환기와 외기의 압력차가 생기지않도록 환기 처리 코일(1) 및 제1 외기 처리 코일(2)의 어느 한 쪽에는 공기의 흐름에 저항이 생겨서 공기의 흐름이 억제되는 원형 전열관을 사용하며, 다른 쪽에는 공기의 흐름에 저항이 적고 공기가 원활히 흐르는 타원형 전열관을 사용하고 있다.
이하, 실시예2에 관련하는 공조기의 운전에 대해서 설명한다.
하기(夏期)에 냉방 운전을 하는 경우, 제1 외기 처리 코일(2)에서 냉각 및 감습된 제습 외기와, 환기 처리 코일(1)에서 건조 냉각시킨 환기가 소정 비율로 혼합된다. 상기 건조 냉각한 고온의 환기가 저온 저습의 상기 제습 외기와 혼합되므로써, 재가열하는 것과 같은 효과가 얻어져, 급기에 있어서 온습도 제어가 가능하게 된다.
또한, 이 경우, 제1 외기 처리 코일(2)에 의한 열교환으로 열원수가 온도 상승하며, 이어서 환기 처리 코일(1)에 의한 열교환으로 열원수가 더더욱 온도가 상승하며, 공조 시스템 전체에 있어서의 열원수의 통수 전후의 온도차가 크게 된다.
동절기에 난방 운전을 하는 경우, 제1 외기 처리 코일(2)에서 가열하고 가습기(5)에서 가습하여 습도 조정한 외기와, 환기 처리 코일(1)에서 가열한 환기를 소정 비율로 혼합함으로써 급기를 온습도 제어할 수 있다.
상술한 실시예2에 관련하는 공조기에 있어서는, 열원수가 환기 처리 코일(1)로 흐른 후에 제1 외기 처리 코일(2)로 흐르는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술의 실시예2에 관련하는 공조기에 있어서는, 제1 유량 제어 장치(4)가 바이패스 경로(7) 및 삼방 밸브 등으로 이루어진 유량 조정 밸브(8)를 구비하고 있는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상술의 실시예1에 관련하는 공조기에 있어서는, 혼합기 취입구에서 환기와 외기의 압력차가 생기는 것을 방지하기 위해서, 환기 처리 코일(1) 및 제1 외기 처리 코일(2)의 어느 한쪽에는 공기의 흐름에 저항이 생겨 공기의 흐름이 억제되는 원형 전열관을 사용하며, 다른 쪽에는 공기의 흐름에 저항이 적고 공기가 원활히 흐르는 타원형 전열관을 사용한 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 혼합기 취입구에서 환기와 외기의 압력차가 생기지 않도록, 원형 및 타원형의 전열관을 적절히 사용하면 된다.
또한, 상술의 실시예2에 관련하는 공조기에 있어서는, 열원수의 유량을 제어하는 장치로서 제1 유량 제어 장치(4)만을 구비한 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 외기 처리 코일(2)로의 열원수의 수량 제어를 행하는 수량 조정 밸브를 설치해도 된다.
또한 상술의 실시예2에 관련하는 공조기에 있어서는, 케이싱(6)의 외기 취입구(17) 또는 환기 취입구(16)에 풍량 조정 댐퍼를 설치하여, 외기와 환기의 풍량을 조정하도록 구성해도 된다.
실시예1와 같은 형태의 부분에 대해서는, 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.
실시예 3.
도3는, 본 발명의 실시예3에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다. 실시예3에 관련하는 공조기는, 실시예1에 관련하는 공조기와 같은 요부 구성이나, 환기 처리 코일을 생략한 구성이다.
실시예3에 관련하는 공조기는, 케이싱(6)내에 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일(2) 및 수열원 히트펌프(A)의 제2 외기 처리 코일(9)과, 외기를 가습하는 가습기(5)와, 제1 외기 처리 코일(2), 제2 외기 처리 코일(9) 및 가습기(5)에서 처리된 외기 및 환기를 혼합해서 급기하는 흡입식 송풍기(3)를 구비하고 있다. 환기 취입구(16)와, 제2 외기 처리 코일(9) 및 가습기(5)를 대향 배치하여, 그 사이에 송풍기(3)을 설치하고 있다. 케이싱(6)의 한 면에는, 환기 취입구(16), 외기 취입구(17), 급기구(18) 및 열원수 출입구 배관(미도시)을 설치하고 있다. 도3중에, 환기 및 외기의 흐름을 각각 점선의 백색 화살표로 나타내고 있다.
또한, 열원수는 제2유량 제어 장치(10)를 거쳐서 제1 외기 처리 코일(2)로 흐르며 그 후, 수열원 히트펌프(A) 통수되도록 구성되어 있다. 제2 유량 제어 장치(10)는, 제1 외기 처리 코일(2)로의 열원수의 일부 또는 전부를 바이패스시켜서 제1 외기 처리 코일(2)의 열원수의 유량을 제어한다. 제2 유량 제어 장치(10)는, 제1 외기 처리 코일(2)로의 열원수를 바이패스시키기 위한 바이패스 경로(13)과 삼 방 밸브 등의 유량 조정 밸브(14)으로 이루어진다. 따라서, 제1 외기 처리 코일(2)의 수량을 변화시켜도 제2 유량 제어 장치(10)에 의해서 열원수가 바이패스되기 때문에, 제1 외기 처리 코일(2)의 수량의 변화에 의한 수열원 히트펌프(A)의 수량의 변화를 유발하는 일이 없고, 안정한 운전을 실행할 수 있다.
실시예3에 관련하는 공조기는, 부하에 따라서 제2 유량 제어 장치(10)를 동작시켜, 제1 외기 처리 코일(2) 및 제2 외기 처리 코일(9)의 한 쪽 또는 양 쪽에서 외기를 냉각 또는 가열한 후, 케이싱(6) 내에서 환기와 혼합하여, 옥내로 급기한다. 옥내 부하는 각 종의 순환 공조기로 처리한다(미도시).
하기(夏期)에 외기를 냉각해서 급기하는 경우, 제1 외기 처리 코일(2) 및 제2 외기 처리 코일(9)에서 냉각 감습한 제습 외기와, 이 제습 외기보다 고온의 환기가 소정 비율로 혼합된다. 고온의 환기가 저온 저습의 상기 제습 외기와 혼합됨으로써, 재가열하는 것과 같은 효과가 얻어져, 급기에 있어서 온습도 제어가 가능하게 된다. 또한 재가열기(15)를 이용한 혼합기의 온습도 제어도 가능하다.
또한, 동절기(冬期)라도 냉방 운전이 필요한 경우, 열원수로서 냉수만을 흘려, 저온의 외기를 제1 외기 처리 코일(2) 또는 제2 외기 처리 코일(9)의 한 쪽 또는 양 쪽에서 가열하여, 외기를 가습하기 쉬운 상태로 한다. 가습하기 쉬운 상태로 된 외기를 가습기(5)에서 가습하여, 환기와 혼합하여 온습도 제어하여 급기한다. 또한, 열원수의 온도가 외기의 온도보다 높고, 외기를 가열하는 것이 가능한 경우에는 제1 외기 처리 코일(2)로 통수하지만, 열원수의 온도가 외기의 온도보다 낮아 가열 불가능한 경우에는 제1 외기 처리 코일(2)로의 통수를 정지한다.
동절기에 외기를 가열해서 급기하는 경우, 제1 외기 처리 코일(2) 및 제2 외기 처리 코일(9)의 한 쪽 또는 양 쪽에서 가열하고, 가습기(5)에서 가습하여 습도 조정한 외기와, 환기를 소정 비율로 혼합함으로써 급기를 온습도 제어 할 수 있다. 한편, 제1 외기 처리 코일(2) 및 제2 외기 처리 코일(9)에 더하여 재가열기(15)에서 외기를 가열해도 된다.
또한, 외기 부하뿐만이 아니라 옥내 부하의 일부도 처리할 수 있도록 구성해도 좋고, 또한, 또 하나의 가습기를 제1 외기 처리 코일(2)과 제2 외기 처리 코일(9)의 사이에 따로 설치해도 된다.
상술한 실시예3에 관련하는 공조기에 있어서는, 열원수가 제1 외기 처리 코일(2)로 흐른 후에, 수열원 히트펌프(A)로 흐르는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상술의 실시예3에 관련하는 공조기에 있어서는, 제2 유량 제어 장치(10)가 바이패스 경로(13) 및 삼방 밸브 등으로 이루어진 유량 조정 밸브(14)를 구비하고 있는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예1와 같은 형태의 부분에 대해서는, 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.
실시예 4.
도4는 본 발명의 실시예4에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다. 실시예4에 관련하는 공조기는, 실시예2에 관련하는 공조기와 같은 요부 구성이나, 환기 처리 코일를 생략한 구성이다.
실시예4에 관련하는 공조기는, 케이싱(6)내에, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일(2)과, 환기 취입구(16)로부터의 환기 및 제1 외기 처리 코일(2)에서 열교환된 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 흡입식 송풍기(3)와, 제1 외기 처리 코일(2)에서 열교환된 외기를 가습하는 가습기(5)를 구비하고 있다.
또한, 환기 취입구(16)과, 제1 외기 처리 코일(2) 및 가습기(5)를 대향 배치하여, 그 사이에 송풍기(3)을 설치하고 있으며, 케이싱(6)의 한 면에, 급기구(18), 환기 취입구(16), 외기 취입구(17) 및 열원수 출입구 배관(미도시)을 설치하고 있다. 그 외의 구성은 실시예2와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.
실시예4에 관련하는 공조기는, 제1 외기 처리 코일(2)에서 외기를 냉각 또는 가열한 후, 케이싱(6) 내에서 환기와 혼합하여, 옥내로 급기한다. 옥내 부하는 각 종 순환 공조기(미도시)로 처리한다. 도4 중에, 환기 및 외기의 흐름을 각각 점선의 백색 화살표로 나타내고 있다.
하기(夏期)에 외기를 냉각해서 급기하는 경우, 제1 외기 처리 코일(2)에서 냉각감습된 제습 외기와, 이 제습 외기보다 고온의 환기가 소정 비율로 혼합된다. 고온의 환기가 저온 저습의 상기 제습 외기와 혼합됨으로써, 재가열하는 것과 같은 효과가 얻어져, 급기에 있어서 온습도 제어가 가능하게 된다.
한편, 동절기에 외기를 가열해서 급기하는 경우는, 제1 외기 처리 코일(2)에서 가열하여, 가습기(5)에서 가습해서 습도 조정한 외기와, 환기를 소정 비율로 혼합함으로써 급기를 온습도 제어할 수 있다. 또한, 외기 부하뿐만 아니라 옥내 부하의 일부도 처리하도록 구성해도 된다.
실시예2와 같은 형태의 부분에 대해서는, 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.
실시예 5.
도5는 본 발명의 실시예5에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다. 실시예5에 관련하는 공조기는, 실시예1에 관련하는 공조기와 같은 요부 구조이나, 외기 취입구(17)로부터의 외기를 송풍기(3)까지 바이패스 시키는 외기 댐퍼(30)을 구비하고 있다. 외기 댐퍼(30)은, 외기 취입구(17)로부터 제1 외기 처리 코일(2)까지의 외기의 경로의 도중에 설치되어 있으며, 비열 제어 또는 온/오프 제어에 의해, 외기의 바이패스양을 전급기(全給氣)풍량까지 제어하는 것이 가능한 구성이다. 실시예1과 같은 형태의 부분에 대해서는, 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.
예를 들면, 가을과 같은 중간기에 큰 옥내 냉방 부하가 요구되는 경우, 상기 외기 댐퍼(30)을 조정해서, 옥외로부터의 외기의 일부 또는 전부를 열교환 하지 않은 채로 송풍기(3)으로 보내 옥내로 급기하여, 운전 비용를 삭감한다.
실시예5에 관련하는 공조기는, 실시예1에 관련하는 공조기와 같은 요부 구성이므로, 이하, 실시예5에 관련하는 공조기의 운전에 관한 자세한 설명은 생략한다.
실시예 6
도6는 본 발명의 실시예6에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도 이다. 실시예6에 관련하는 공조기는, 실시예2에 관련하는 공조기와 같은 요부 구조이나, 외기 취입구(17)로부터의 외기를 송풍기(3)까지 바이패스 시키는 외기 댐퍼(30)을 구비하고 있다. 외기 댐퍼(30)은, 외기 취입구(17)로부터 제1 외기 처리 코일(2)까지의 외기의 경로의 도중에 설치되어 있으며, 비열 제어 또는 온/오프 제어로, 외기의 바이패스양을 전급기(全給氣)풍량까지 제어하는 것이 가능하다. 실시예2과 같은 형태의 부분에 대해서는, 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.
예를 들면, 가을과 같은 중간기에 큰 옥내 냉방 부하가 요구되는 경우, 상기 외기 댐퍼(30)을 조정해서, 옥외로부터의 외기의 일부 또는 전부를 열교환 하지 않고 송풍기(3)으로 보내 옥내로 급기하여, 운전 비용를 삭감한다.
실시예6에 관련하는 공조기는, 실시예2에 관련하는 공조기와 같은 요부 구성이므로, 이하, 실시예6에 관련하는 공조기의 운전에 관한 자세한 설명은 생략한다.
실시예 7.
도7은 본 발명의 실시예7에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다. 실시예7에 관련하는 공조기는, 실시예3에 관련하는 공조기와 같은 요부 구조이나, 외기 취입구(17)로부터의 외기를 송풍기(3)까지 바이패스 시키는 외기 댐퍼(30)을 구비하고 있다. 외기 댐퍼(30)은, 외기 취입구(17)로부터 제1 외기 처리 코일(2)까지의 외기의 경로의 도중에 설치되어 있으며, 비열 제어 또는 온/오프 제어에 의해, 외기의 바이패스양을 전급기(全給氣)풍량까지 제어하는 것이 가능한 구 성이다. 실시예3과 같은 형태의 부분에 대해서는, 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.
실시예7에 관련하는 공조기는, 실시예3에 관련하는 공조기와 같은 요부 구성이므로, 이하, 실시예5에 관련하는 공조기의 운전에 관한 자세한 설명은 생략한다.
실시예 8.
도8은 본 발명의 실시예8에 관련하는 공조기의 요부 구성을 나타내는 모식도이다. 실시예8에 관련하는 공조기는, 실시예4에 관련하는 공조기와 같은 요부 구조이나, 외기 취입구(17)로부터의 외기를 송풍기(3)까지 바이패스 시키는 외기 댐퍼(30)을 구비하고 있다. 외기 댐퍼(30)은, 외기 취입구(17)로부터 제1 외기 처리 코일(2)까지의 외기의 경로의 도중에 설치되어 있으며, 비열 제어 또는 온/오프 제어에 의해, 외기의 바이패스양을 전급기(全給氣)풍량까지 제어하는 것이 가능한 구성이다. 실시예4과 같은 형태의 부분에 대해서는, 동일의 부호를 붙여서 상세한 설명을 생략한다.
실시예8에 관련하는 공조기는, 실시예4에 관련하는 공조기와 같은 요부 구성이므로, 이하, 실시예5에 관련하는 공조기의 운전에 관한 자세한 설명은 생략한다.
상술의 실시예1 내지 실시예8 까지에 있어서는, 급기구(18), 환기 취입구(16), 외기 취입구(17) 및 열원수 출입구를 케이싱(6)의 한 면에 설치한 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 케이싱(6)를 분리 가능한 구조로 해도 되며, 분리된 케이싱(6)의 각 부분을, Canvas Connection 등을 통해서 연결한 구성으로 해도 된다.
또한, 상술의 실시예1 내지 실시예 8까지에 있어서는, 송풍기(3)를, 환기 처리 코일(1) 또는 환기 취입구(16)와, 제1 외기 처리 코일(2) 또는 제2 외기 처리 코일(9)와의 사이에 설치하는 경우에 대해서 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 외기 및 환기의 각 코일보다 상류에, 송풍기(3)을 각각 설치하여 토출식으로 외기 및 환기의 송풍을 행함으로써, 혼합 및 혼합 비율의 변경이 가능하도록 구성해도 된다.
본 발명에 의하면, 환기와 외기를 혼합해서 냉각 및 재가열을 실시하는 종래의 공조기에 비해, 예를 들면 하기의 냉방 운전의 경우, 냉각된 외기보다 고온으로 한 환기와, 냉각된 외기를 혼합해서 옥내로 급기함으로써, 재가열을 생략할 수 있어 운전 코스트가 삭감 가능하며, 재가열을 위한 온수를 흘릴 필요가 없어져, 냉수만을 흘리는 2관식의 열원수 회로로 처리할 수 있으므로, 설비 코스트도 삭감 가능하다. 또한, 환기 및 외기의 혼합에 있어서 환기는 외기보다 높은 온도를 필요로 하기 때문에, 환기를 외기의 온도까지 냉각할 필요가 없어져 더 더욱 운전 코스트를 삭감 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 제2 외기 처리 코일이 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기가 되도록 구성하고 있기 때문에, 동절기의 냉방 및 가습을 실시하는 것 과 같은 경우에 있어서도, 상기 제1 외기 처리 코일로부터의 저온의 외기에 유효하게 가습할 수 있도록 상기 제2 외기 처리 코일이 응축기로서 가열을 행하는 것이 가능하여, 유효한 가습을 목적으로 가열을 실시하기 위해서 온수를 흘릴 필요가 없어져, 2관식의 열원수 회로로 처리할 수 있으며, 보일러 등의 가열 장치를 필요로 하지 않는다.
본 발명에 의하면, 옥내로 급기하는 송풍기를, 상기 환기 처리 코일 또는 환기 취입구와, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 설치함으로써, 흐름 방향이 상호 반대인 환기 및 외기가 충돌하여 용이하게 혼합된다.
본 발명에 의하면, 열원수를 상기 환기 처리 코일, 제1 외기 처리 코일 또는 수열원 히트펌프로 순차적으로 통수하도록 구성함으로써, 통수 전후의 열원수의 온도차가 커져, 열원수의 온도를 조정하는 열원 장치의 운전 효율이 높아진다.
본 발명에 의하면, 상기 환기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제1 유량 제어 장치 또는, 상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제2 유량 제어 장치를 구비하기 때문에, 열원수의 유량을 조정하여, 옥내 온도 변화 등의 부하 변동에 대응한 열교환을 실시하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 상기 환기 처리 코일과, 제1 외기 처리 코일 및/또는 제2 외기 처리 코일의 어느 한 쪽은 원형의 전열관으로 하고, 다른 쪽은 타원형의 전열관으로 하여, 공기의 흐름에 저항이 큰 원형의 전열관에서는 공기의 흐름이 억제되며, 저항이 작은 타원형의 전열관에서는 공기가 원활히 흐르기 때문에, 혼합기에 있어서의 환기 및 외기의 압력 균형을 확보하여, 정밀한 급기의 온습도 제어가 가 능하다.
본 발명에 의하면, 외기를 받아들이는 외기 취입구로부터의 외기를 상기 송풍기로 바이패스시키는 외기 댐퍼를 구비하므로, 예를 들면 가을과 같은 중간기에 큰 옥내 냉방 부하가 요구되는 경우, 상기 외기 댐퍼를 조정하여 옥외로부터의 외기의 일부 또는 전부를 열교환하지 않은 채로 송풍기로 보내 옥내로 급기하여, 운전 코스트를 삭감하는 것이 가능하다.

Claims (19)

  1. 옥내로부터의 환기(還氣) 및 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는, 열교환과 가습을 행한 뒤 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기이며,
    환기를 열교환하는 환기 처리 코일과, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일에 의해 열교환 된 외기를 열교환하는 제2 외기 처리 코일과, 상기 환기 처리 코일로부터의 환기 및 상기 제2 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기(給氣)하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 제2 외기 처리 코일은, 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기인 것을 특징으로 하는 공조기.
  3. 청구항1 또는 2에 있어서,
    상기 송풍기는, 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  4. 청구항1 또는 2에 있어서,
    열원수를 상기 환기 처리 코일, 제1 외기 처리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차 통수하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  5. 청구항1 또는 2에 있어서,
    상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제2 유량 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
  6. 청구항1 또는 2에 있어서,
    상기 환기 처리 코일과, 제1 외기 처리 코일 및/또는 제2 외기 처리 코일의 어느 한 쪽은 원형의 전열관을 가지고 있으며, 다른 쪽은 타원형의 전열관을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  7. 옥내로부터의 환기(還氣) 및 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는 열교환과 가습을 행한 뒤 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기이며,
    환기를 열교환하는 환기 처리 코일과, 외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 상기 환기 처리 코일로부터의 환기 및 제1 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
  8. 청구항7에 있어서,
    상기 송풍기는, 상기 환기 처리 코일과, 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  9. 청구항7 또는 8에 있어서,
    열원수를 상기 환기 처리 코일 및 제1 외기 처리 코일로 순차 통수하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  10. 청구항7 또는 8에 있어서,
    상기 환기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제1 유량 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
  11. 청구항7 또는 8에 있어서,
    상기 환기 처리 코일 및 제1 외기 처리 코일의 어느 한 쪽은 원형의 전열관을 가지고 있으며, 다른 쪽은 타원형의 전열관을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  12. 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는, 열교환과 가습을 행한 후에 옥내로부터의 환기와 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기이며,
    외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 이 제1 외기 처리 코일에 의해 열교환 된 외기를 열교환하는 제2 외기 처리 코일과, 환기 취입구로부터의 환기 및 상기 제2 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
  13. 청구항12에 있어서,
    상기 제2 외기 처리 코일은, 수열원 히트펌프의 증발기 또는 응축기인 것을 특징으로 하는 공조기.
  14. 청구항12 또는 13에 있어서,
    상기 송풍기는, 상기 환기 취입구와, 상기 제1 외기 처리 코일 또는 제2 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  15. 청구항12 또는 13에 있어서,
    열원수를 상기 제1 외기 처리 코일 및 수열원 히트펌프로 순차 통수하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  16. 청구항12 또는 13에 있어서,
    상기 제1 외기 처리 코일로 흐르는 열원수를 바이패스시키는 제2 유량 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
  17. 외부로부터의 외기에 대해서 열교환 또는, 열교환과 가습을 행한 후에 옥내로부터의 환기와 혼합하여, 옥내로 급기하는 공조기이며,
    외기를 열교환하는 제1 외기 처리 코일과, 환기 취입구로부터의 환기 및 상 기 제1 외기 처리 코일로부터의 외기를 혼합해서 옥내로 급기하는 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
  18. 청구항17에 있어서,
    상기 송풍기는, 상기 환기 취입구 및 상기 제1 외기 처리 코일의 사이에 설치하고 있는 것을 특징으로 하는 공조기.
  19. 청구항1, 2, 7, 8, 12, 13, 17, 18중 어느 한 항에 있어서,
    외기를 받아들이는 외기 취입구로부터의 외기를 상기 송풍기로 바이패스시키는 외기 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 공조기.
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