KR20110004552U - 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기에 관한 것으로, 외형적인 부피를 최소화한 구조로서 실내온도에 영향을 끼치지 않으며 제습유닛에 의해 제습된 처리공기의 온도를 빠른 시간 내에 낮추고 제습효율을 증가함을 목적으로 한다.

본 고안에 의한 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기는, 본체(100)와; 상기 본체에 형성되며 상기 본체 내부를 우상부에서부터 시계방향으로 가면서 실외공기 유입실(B2) - 처리공기 열교환실(A1) - 재생실(B1) - 처리공기 배출실(A2)의 4개의 공간으로 구획하는 함실(200)과; 상기 본체 내부에 회전 가능하도록 설치되어 실내공기를 제습하여 주는 제습유닛(300)과; 상기 본체 내부에 실외공기가 통과하는 경로상에 배치되어서 통과하는 실외공기를 가온하여 상기 제습유닛을 건조시켜 주는 히터(400)와; 상기 함실의 내부에 삽입되며 대각으로 연통되는 쌍방향의 통기로를 확보하여 실내공기와 실외공기가 독립적으로 통과되도록 하면서 상기 실내공기의 온도를 낮추는 열교환유닛(500)과; 상기 본체 내부의 처리공기 열교환실에 장착되며 하부는 상기 제습유닛과 유체 연통 가능하게 연결되고 상부는 상기 함실에 형성되는 처리공기 유입공과 유체 연통 가능하게 연결되는 중공형의 덕트 본체(610), 상기 덕트 본체 내부의 상기 제습유닛 상부에 횡방향으로 형성되어 상기 제습유닛에서 토출된 처리공기가 횡방향으로 선회한 후 상기 함실을 향하도록 유도하는 선회가이드(620), 상기 덕트 본체의 내부에 장착되며 내부에 지그재 그 형태의 통로가 형성되어 상기 제습유닛에서 토출되는 처리공기에 포함된 습기를 제거하는 보조 제습기(630)로 이루어진 열교환유도 덕트(600)로 구성된다.

공조, 제습기, 히터, 열교환유도 덕트

Description

열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기{A DRY TYPE DEHUMIDFYING AIR-CONDITIONER OF A SMALL CAPACITY}

본 고안은 실내공기 중에 포함된 습기를 제거하여 주는 건식 제습공조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외형적인 부피를 최소화한 구조로서 실내온도에 영향을 끼치지 않으며 제습유닛에 의해 제습된 처리공기의 온도를 빠른 시간 내에 낮추고 제습효율을 높일 수 있는 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기에 관한 것이다.

제습공조기는 실내공기 중에 포함된 습기를 제거하여 주기 위한 수단으로서 널리 사용되고 있으며, 이러한 제습공조기는 제습방식에 따라서 크게 냉각식 제습공조기와 건식 제습공조기로 구분되어 있다.

냉각식 제습공조기는 본체 내부에 증발기, 응축기와 함께 압축기를 설치하고, 상기 증발기 및 응축기의 전방에 흡입팬을 설치하여서, 상기 본체 내부로 유입된 실내공기가 결로점을 유지하는 상기 증발기와 접촉할 때에 외기와의 온도차에 의하여 실내공기에 포함되어 있는 습기를 액화시켜서 제습하여 주도록 구성되었다.

이러한 냉각식 제습공조기는 특성상 각 구성부품의 간격을 좁게 배치할 수 있을 뿐만 아니라, 유입되는 실내공기를 제습하기 위한 내부의 흐름경로를 단축시킬 수 있기 때문에, 외형적인 부피를 줄여서 소형화하기에 유리한 장점이 있었다.

그러나, 이 냉각식 제습공조기는 실내공기를 상기 증발기에 접촉시켜서 습기를 제거시킨 처리공기가 열을 빼앗겨서 온도가 낮아지기 때문에, 실내에 공급되는 처리공기의 온도가 실내온도에 비하여 크게 낮아서 가급적 일정하게 유지되어야 하는 실내온도에 영향을 끼치게 될 뿐만 아니라, 주위온도가 낮은 경우에는 결로점을 유지하는 상기 증발기와의 온도차가 크지 않아서 실내공기에 포함되어 있는 습기가 액화되지 못하는 관계로 제습능력을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

또, 이 냉각식 제습공조기는 실내공기를 제습하여 주기 위한 조건으로서 상기 증발기를 결로점 이하의 냉각상태로서 지속적으로 유지시켜야 하기 때문에, 운전시에 제습능력에 비하여 과도한 에너지를 사용하여서 유지비용이 상승되는 문제점이 있었다.

한편, 건식 제습공조기는 내부의 길이방향 중간부에 설치된 격벽으로서 실외공기가 통과하는 재생측 통로와 실내공기가 통과하는 처리측 통로로서 구획된 본체와, 상기 본체 내부의 격벽을 관통하여서 재생측 및 처리측 통로에 대하여 직각방향으로 회전가능하게 설치되는 제습유닛과, 상기 재생측 통로내에 설치되어서 제습유닛을 건조 재생시켜 주는 히이터로 구성되었다.

이 건식 제습공조기는 상기 제습유닛으로서 처리측 통로에 유입되어서 통과 되는 실내공기 중에 포함된 습기를 흡착하여서 제습하고, 제습유닛에 흡착된 습기는 재생측 통로에 설치되는 히이터로서 건조 재생시키는 동작을 반복하여서 실내공기를 제습하여 줌으로써, 주위의 온도변화에 구애됨이 없이 우수한 제습능력을 발휘하면서도, 운전시에 최소한의 에너지를 사용하여서 유지비용을 대폭적으로 절감시켜 주는 장점을 가지는 것이 사실이다.

그러나, 이와 같은 건식 제습공조기는 실내공기를 히이터로서 건조 재생되는 상기 제습유닛에 통과시켜서 제습할 때에, 상기 제습유닛에 의하여 습기가 제거된 처리공기가 더운열을 함께 전달받아서 온도가 상승되기 때문에, 실내로 공급되는 처리공기의 온도가 실내온도에 비하여 크게 높아져서 가급적 일정하게 유지되어야 하는 실내온도에 영향을 끼치게 되었다.

따라서, 건식 제습공조기에 있어 상승된 처리공기의 온도를 효율적으로 낮추어 주기 위해서는 별도의 열교환기를 갖추어야 할 필요가 있으나, 열교환기를 설치하기 위한 점유공간을 확보하여야 할 뿐만 아니라, 실외공기와 실내공기가 경유할 수 있도록 일정한 흐름경로를 갖추어야 하기 때문에, 외형적인 부피를 감축시키는 데에 커다란 장애가 되어서 소형화가 불가능한 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하가 위하여 본 출원인에 특허받은 제0324195호(소용량 건식 제습공조기)가 있다.

상기 특허 제0324195호는, 본체 내부에 제습유닛과 함께 열교환유닛을 효율적으로 배치하고 실내공기와 실외공기의 흐름경로를 단축시켜 주도록 구성하여, 첫째 외형적인 부피를 최소화하여서 소형화를 실현시켜 주며, 둘째 실내온도에 영향 을 끼치지 않고 실내공기를 제습하여 주는 효과가 있지만, 제습유닛을 통과한 실내공기가 빠른 속도로 열교환유닛으로 진행하게 되는데, 이 과정을 볼 때 제습된 실내공기와 열교환유닛 간의 열교환이 미약하기 때문에 제습된 실내공기의 온도를 낮추는 효과가 약하고, 또한, 상기 제습유닛에 의한 제습이 완벽하지 않기 때문에 실내공기에 습기가 포함되어 있는 문제점이 있다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은, 실내공기가 제습유닛을 거쳐 제습된 후 열교환유닛으로 진행하는 중에 실내공기의 온도를 낮춰 실내에 투입되는 실내공기의 온도를 적정온도로 조절할 수 있으며, 제습유닛을 통과한 실내공기를 재차 제습할 수 있는 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기는, 본체와; 상기 본체에 형성되며 상기 본체 내부를 우상부에서부터 시계방향으로 가면서 실외공기 유입실 - 처리공기 열교환실 - 재생실 - 처리공기 배출실의 4개의 공간으로 구획하는 함실과; 상기 본체 내부에 회전 가능하도록 설치되어 실내공기를 제습하여 주는 제습유닛과; 상기 본체 내부에 실외공기가 통 과하는 경로상에 배치되어서 통과하는 실외공기를 가온하여 상기 제습유닛을 건조시켜 주는 히터와; 상기 함실의 내부에 삽입되며 대각으로 연통되는 쌍방향의 통기로를 확보하여 실내공기와 실외공기가 독립적으로 통과되도록 하면서 상기 실내공기의 온도를 낮추는 열교환유닛과; 상기 본체 내부의 처리공기 열교환실에 장착되며 하부는 상기 제습유닛과 유체 연통 가능하게 연결되고 상부는 상기 함실에 형성되는 처리공기 유입공과 유체 연통 가능하게 연결되는 중공형의 열교환유도 덕트로 구성된다.

본 고안에 의한 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기에 의하면, 제습유닛을 통과하면서 제습된 실내공기가 열교환유도 덕트를 통해 선회한 후 열교환유닛을 통과함으로써 실내공기의 경로가 종래보다 길어지며, 이 과정에서 실내공기의 온도가 낮아지기 때문에 높은 온도의 실내공기를 열교환시킬 때보다 열교환효율이 향상되므로 열교환유닛을 통과한 실내공기의 온도를 실내 온도와 유사하게 조절할 수 있다. 결과적으로 제습 처리된 실내공기로 인한 실내 온도 상승을 막을 수 있으므로 제습공조기로서의 신뢰성을 향상할 수 있다.

그리고, 제습유닛을 통과하여 제습처리된 실내공기가 보조 제습기를 통과하면서 재차 제습되어 실내공기에 포함된 습기를 줄일 수 있으므로 제습공조기로서의 신뢰성을 향상할 수 있고 쾌적한 실내를 조성할 수 있다.

도 1에서 보이는 것처럼, 본 고안에 의한 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기는, 캐비넷형 본체(100), 본체(100) 내부에 형성되는 함실(200), 본체(100) 내부에 장착되며 실내공기를 제습하는 제습유닛(300), 제습유닛(300)을 가열하는 히터(400), 함실(200)에 장착되며 실내공기의 온도를 낮추는 열교환유닛(500), 본체(100) 내부에 장착되며 제습유닛(300)을 통과한 처리공기의 경로를 길게 하여 열교환효율을 높이고 제습이 재차 이루어지도록 하는 열교환유도 덕트(600)로 구성된다.

본체(100)는 직립되는 박스형상으로서 내부에 수직구획판(110)과 수평구획판(120) 및 수평받침(130)이 형성된다.

수평받침(130)은 제습이 이루어지는 공간과 팬(F1,F2)이 설치되는 기계실을 구획하는 것이며, 수평받침(130)에 의해 구획된 하부의 기계실에는 팬(F1,F2)들을 구획하는 격판(131)이 형성된다.

수직구획판(110)과 수평구획판(120)은 함실(200)과 함께 본체(100) 내부를 4개의 공간으로 구획하여 실내공기와 실외공기가 일정한 경로로 분리 통과하도록 하는 것으로, 4개의 공간은 도 1을 기준으로 할 때 본체(100)의 우상부에서부터 시계방향으로 가면서 실외공기 유입실(B2) - 처리공기 열교환실(A1) - 재생실(B1) - 처리공기 배출실(A2)이며, 이에 대해서는 특허 제0324195호에 구체적으로 설명되어 있으므로 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.

실내공기의 경로는 실내 - 제1팬(F1) - 제습유닛(300) - 처리공기 열교환 실(A1) - 열교환유닛(500) - 처리공기 배출실(A2) - 실내이다.

실외공기의 경로는 실외 - 실외공기 유입실 - 열교환유닛(500) - 히터(300) - 제2팬(F2) - 실외이다.

제습유닛(300)은 본체 내부의 수평받침(130) 상에 회전 가능하도록 설치되어 실내공기를 제습한다.

히터(300)는 본체(100) 내부에 실외공기가 통과하는 경로상에 배치되어서 통과하는 실외공기를 가온하여 제습유닛(200)을 건조한다.

열교환유닛(500)은 함실(200)의 내부에 삽입되며 대각으로 연통되는 쌍방향의 통기로를 확보하여 실내공기와 실외공기가 독립적으로 통과되도록 하면서 상기 실내공기의 온도를 낮춘다.

이상의 구성은 특허 제0324195호에 자세하게 기재되어 있으므로 당업자라면 상기 특허를 참조하여 실시 가능할 것이며, 이하에서는 본 고안에 의해 신규한 구성만을 구체적으로 설명한다.

도 1과 도 2에서 보이는 바와 같이, 열교환유도 덕트(600)는, 덕트 본체(610), 선회가이드(620), 보조 제습기(630)로 구성된다.

덕트 본체(610)는 본체(100) 내부의 처리공기 열교환실(a1)에 장착되며 하부는 제습유닛(300)과 유체 연통 가능하게 연결되고 상부는 함실(200)에 형성되는 처리공기 유입공(210)과 유체 연통 가능하게 연결되는 중공형이다.

덕트 본체(610)는 보수가 용이하도록 단품으로 형성되어 본체(100)에 분리 가능하게 장착되며, 예를 들어, 본체(100)의 내면에 상하로 레일(140)이 형성되어 레일(140)에 지지 및 레일(140)을 따라 수납되고, 하부가 제습유닛(300)의 케이스 상단에 지지되면서 상부가 함실(200)의 외벽에 지지된다.

선회가이드(620)는 제습유닛(300)을 통과한 처리공기가 바로 열교환유닛(500)에 공급되지 않고 처리공기 열교환실(A1)을 순환한 후 공급되도록 함으로써 처리공기의 온도가 떨어지도록 하는 것이다.

선회가이드(620)는 일측이 덕트 본체(610)에서 연장되고 타측이 자유단부로서 덕트 본체(610)의 내면으로부터 이격됨으로써 자유단부와 덕트 본체(610) 내부의 사이에 유로를 형성한다.

처리공기의 경로를 더 길게 하기 위하여 가이드핀(640)이 적용될 수 있다.

가이드핀(640)은 덕트 본체(610)의 내면과 선회가이드(620)의 둘레부에 지그재그 형태로 배열되어 처리공기가 직선형으로 흐르지 않고 방향을 전환하면서 흐르도록 할 수 있다.

보조 제습기(630)는 제습유닛(300)에 의해 제습 처리된 처리공기를 재차 제습하여 실내에 건조된 공기를 공급하기 위한 것이며, 내부에 지그재그 형태의 통로가 형성된다. 즉, 통로가 지그재그 형태이기 때문에 공기는 통과할 수 있지만 수분은 통로의 벽에 부딪치게 되어 통과하지 못한다.

보조 제습기(630)의 설치와 보수를 위하여 덕트 본체(610)에는 제습기 커버(651)에 의해 개폐되는 제습기 장착부(650)가 갖추어진다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공 조기의 작용은 다음과 같다.

본 출원인에 의해 특허받은 제0324195호와 중복되는 부분의 작용 설명을 생략하고, 본 고안에 의한 신규한 작용만을 설명한다.

제습유닛(300)을 통해 제습된 처리공기는 열교환유도 덕트(600)에 유입된다.

열교환유도 덕트(600)에 유입된 처리공기는 선회가이드(620)에 의해 도 1기준 우측으로 방향을 선회한 후 선회가이드(620)를 따라 흐르다가 보조 제습기(630)측으로 방향을 다시 선회한다. 이 과정에서 처리공기의 온도가 떨어지게 된다.

한편, 가이드핀(640)이 적용된 경우 처리공기는 가이드핀(640)과 선회가이드(620)를 따라 여러 번 방향을 선회하게 되며, 즉, 처리공기의 경로가 길어짐에 따라 처리공기의 온도는 더욱 떨어지게 된다.

이어서, 처리공기는 보조 제습기(630)를 통과하며, 이때, 보조 제습기(630)의 지그재그형 통로를 통과하는 중에 공기는 지그재그 방향으로 선회하면서 보조 제습기(630)를 통과하여 열교환유닛(500)에 공급될 수 있지만, 수분은 보조 제습기(630)의 지그재그형 통로를 따라 방향을 바꾸지 못하여 보조 제습기(630)에 남게 된다.

보조 제습기(630)를 통과한 처리공기는 열교환유닛(500)을 통과하면서 실내 온도로 조절된 후 실내에 토출된다.

보조 제습기(630)나 열교환유도 덕트(600)의 보수시 열교환유도 덕트(600)를 본체(100)에서 인출하고, 제습기 커버(651)를 열어 보조 제습기(630)를 제습기 장착부(650)에서 꺼낸 후 보수하거나 새 것으로 교체할 수 있다.

도 1은 본 고안에 의한 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기의 구성도.

도 2는 본 고안에 의한 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기에 적용된 열교환유도 덕트의 사시도.

<도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명>

100 : 본체, 200 : 함실

300 : 제습유닛, 400 : 히터

500 : 열교환유닛, 600 : 열교환유도 덕트

610 : 덕트 본체, 620 : 선회가이드

630 : 보조 제습기, 640 : 가이드핀

650 : 제습기 장착부, 651 : 제습기 커버

Claims (4)

1. 직립되는 박스형상으로서 내측에 수직구획판(110)과 수평구획판(120)을 설치하되, 상기 수직구획판의 하부에 개구부가 형성된 수평받침(130)이 설치되며, 내부에 실내공기와 실외공기가 일정한 경로로 분리 통과하도록 형성되는 본체(100)와;

   상기 수직 및 수평구획판의 중앙에 정면에서 볼 때 마름모 형태로 형성되며 상기 본체 내부를 우상부에서부터 시계방향으로 가면서 실외공기 유입실(B2) - 처리공기 열교환실(A1) - 재생실(B1) - 처리공기 배출실(A2)의 4개의 공간으로 구획하는 함실(200)과;

   상기 본체 내부의 수평받침 상에 회전 가능하도록 설치되어 실내공기를 제습하여 주는 제습유닛(300)과;

   상기 본체 내부에 실외공기가 통과하는 경로상에 배치되어서 통과하는 실외공기를 가온하여 상기 제습유닛을 건조시켜 주는 히터(400)와;

   상기 함실의 내부에 삽입되며 대각으로 연통되는 쌍방향의 통기로를 확보하여 실내공기와 실외공기가 독립적으로 통과되도록 하면서 상기 실내공기의 온도를 낮추는 열교환유닛(500)과;

   상기 본체 내부의 처리공기 열교환실에 장착되며 하부는 상기 제습유닛과 유체 연통 가능하게 연결되고 상부는 상기 함실에 형성되는 처리공기 유입공과 유체 연통 가능하게 연결되는 중공형의 덕트 본체(610), 상기 덕트 본체 내부의 상기 제습유닛 상부에 횡방향으로 형성되어 상기 제습유닛에서 토출된 처리공기가 횡방향 으로 선회한 후 상기 함실을 향하도록 유도하는 선회가이드(620), 상기 덕트 본체의 내부에 장착되며 내부에 지그재그 형태의 통로가 형성되어 상기 제습유닛에서 토출되는 처리공기에 포함된 습기를 제거하는 보조 제습기(630)로 이루어진 열교환유도 덕트(600)가 포함된 것을 특징으로 하는 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 덕트 본체의 내면과 상기 선회가이드에는 다수의 가이드핀(640)이 지그재그 형태로 형성되어 상기 처리공기가 상기 다수의 가이드핀을 따라 흐르는 것을 특징으로 하는 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 보조 제습기는 상기 덕트 본체의 내부에 형성되며 제습기 커버(651)에 의해 개폐되는 제습기 장착부(650)에 분리 가능하게 수납되는 것을 특징으로 하는 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 열교환유도 덕트는 단품으로 형성되어 상기 처리공기 열교환실에 분리 가능하게 삽입되며 상기 본체의 내면에는 상기 열교환유도 덕트의 장착을 안내하는 레일(140)이 형성된 것을 특징으로 하는 열교환효율이 증가된 소용량 건식 제습공조기.

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