KR20150098423A - 핫가스 바이패스 타입 항온항습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핫가스 바이패스 타입을 이용하여 압축기의 연속용량제어를 수행하여 항온항습기 내부의 온도, 습도의 제어가 정밀하게 수행할 수 있는 핫가스 바이패스타입 항온항습기에 관한 것이다.
본 발명의 일면에 따른 히트펌프를 이용한 핫가스 바이패스 타입 항온항습기는, 냉매를 이용하여 실내의 온도를 조절하기 위한 압축기, 응축기, 증발기, 어큐뮬레이터, 핫가스 바이패스 라인을 포함하여 이루어진 항온항습기에 있어서,
상기 핫가스 바이패스 라인은 응축기의 입구에서 분기되어 증발기의 입구로 연결되되, 증발기 측의 자동온도팽창밸브의 입구에 접속되며, 응축기에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A에 인입된 후 자동온도팽창밸브의 출구 측에 접속되고,
항온항습기의 케이스 내부에 설치된 증발기는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스가 설치되며, 수용케이스는 드레인 배관에 의해서 응축수를 가습기로 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

핫가스 바이패스 타입 항온항습기{.}

본 발명은 핫가스 바이패스 타입 항온항습기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 핫가스 바이패스 타입을 이용하여 압축기의 연속용량제어를 수행하여 항온항습기 내부의 온도, 습도의 제어가 정밀하게 수행할 수 있는 핫가스 바이패스타입 항온항습기에 관한 것이다.

항온항습기는 온도와 습도를 일정하게 유지하는 공기조화장치로서, 항온항습기의 용도로는 제품공정 또는 실험을 위한 열환경 조성, 식물의 열환경 조절, 온습도에 민감한 제품의 저장을 위한 온,습도제어 등에 적용된다.

이러한 항온항습기는 공조장치를 운전하게 되면 공기가 실내기를 거치는 동안 온도가 떨어지게 되고, 이때 공기 중의 수분이 응축되어 공기 중의 절대습도가 낮아지고 실내기를 막 나온 공기는 온도가 조금 올라가게 되어 상대습도도 낮아져 공기가 건조해진다.

이는 다시 공조장치의 가습기를 수시로 운전해야 하므로 많은 동력이 필요하게 되는 문제점이 발생하였다.

또한, 항온항습기에 적용되는 공조장치는 단순히 설정온도에 따라 온/오프 제어를 통한 용량제어를 수행함에 따라 공조장치의 압축기가 정지하거나, 제상운전을 할 경우 온도 및 습도를 제어할 수 없는 문제점이 발생하였다.

대한민국 특허등록 제10-0913575 "냉매의 자기 열 교환 방식에 의한 냉난방 냉온수 장치"

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공조장치를 비례-적분-미분 제어기(이하 "PID 제어기"라 한다)를 이용하여 압축기의 회전속도를 정밀제어하고, 증발기로 이동하는 냉매의 유량을 제어하여 온도 및 습도를 정밀하게 제어하도록 한다.

또한, 본 발명은 증발기에서 배출되는 응축수를 가습기에 투입하여 재이용할 수 있도록 한다.

본 발명의 일면에 따른 히트펌프를 이용한 핫가스 바이패스 타입 항온항습기는, 냉매를 이용하여 실내의 온도를 조절하기 위한 압축기, 응축기, 증발기, 어큐뮬레이터, 핫가스 바이패스 라인을 포함하여 이루어진 항온항습기에 있어서,

상기 핫가스 바이패스 라인은 응축기의 입구에서 분기되어 증발기의 입구로 연결되되, 증발기 측의 자동온도팽창밸브의 입구에 접속되며, 응축기에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A에 인입된 후 자동온도팽창밸브의 출구 측에 접속되고,

항온항습기의 케이스 내부에 설치된 증발기는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스가 설치되며, 수용케이스는 드레인 배관에 의해서 응축수를 가습기로 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 핫가스 바이패스밸브들 사이에는 열교환기가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 응축기를 통해 이동되는 냉매는 그 배관상에 솔레노이드밸브들이 설치되어 정교한 냉매이 이동을 제어하고, 제어된 냉매는 자동온도팽창밸브로 인입하여 증발기를 통과한 후 다시 어큐뮬레이터로 이동한 후 압축기로 인입되어 순환되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기에 의하면 정밀한 압축기의 속도제어와 습도조절용 냉각수를 응축수로 사용하여 온도 및 습도의 조절이 매우 우수하고, 에너지를 효과적으로 절약할 수 있다.

도 1의 본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기의 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 항온항습기의 설치상태도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1의 본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기의 계통도이고, 도 2는 본 발명에 따른 항온항습기의 설치상태도이다.

먼저, 본 발명은 초기 구동시 압축기(10)에서 토출된 냉매가 순환되는 시간이 길어지면 압축기(10) 흡입부의 압력이 급격히 낮아지게 되고, 이로 인하여 압축기(10) 내부에는 오일 포밍현상이 발생하거나 압축기(10) 운전 가능범위 밖에서 운전되어 압축기(10)의 신뢰성이 저하되므로 압축기(10)에서 토출된 냉매의 일부를 증발기(30)의 입구로 우회하여 압축기(10)와 증발기(30) 사이의 부하 균형을 맞추는 핫 가스 바이패스 타입을 적용하여 압축기(10)에서 연속용량제어를 수행한다.

구체적으로, 본 발명은 전술한 바와 같이 핫가스 바이패스 타입으로 증발기(30)의 냉각능력을 조절할 수 있으며, 기존 압축기의 온/오프 제어시 변동부하에 대응 미흡과 소비전력 증대, 기동시 정밀 온도제어가 불가능한 것을 해결한 것으로 PID 제어기를 통해 압축기(10)의 회전수를 제어하여 냉매의 유량을 조절할 수 있다.

이를 위한 본 발명은 압축기(10), 응축기(20), 증발기(30), 어큐뮬레이터(40)를 기본적 구성으로 하며, 핫가스 바이패스 라인(H)은 응축기(30)의 입구에서 분기되어 증발기(30)의 입구로 연결되어 있다.

본 발명에 적용되는 압축기(10), 응축기(20), 증발기(30), 어큐뮬레이터(40)는 냉매의 이동을 통해 통상적인 그 본연의 작동을 수행하고, 더 이상 설명을 하지 않는다.

핫가스 바이패스 라인(H) 상으로는 미세한 스텝까지 개도되는 핫가스 바이패스밸브(HV1)(HV2)가 설치되어 있다.

또한, 상기 핫가스 바이패스밸브(HV1)(HV2) 사이로는 열교환기(50)가 설치되어 있어 통과하는 냉매는 응축기(20)를 통과하지 않아 우회되는 양 많큼 압축기(10)의 부하는 감소한다.

이러한 핫가스 바이패스 라인(H)은 자동온도팽창밸브(60)의 입구에 접속되며, 후술하는 응축기(20)에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A(70)에 인입된 후 자동온도팽창밸브(60)의 출구 측에 접속된다.

솔레노이드밸브A(70)에 의해서 핫가스를 바이패스시키는 필요량은 당연용량(냉동톤)의 감소비율과 저부하가 되었을 때의 고압압력과 저압압력의 차압에 의하여 결정된다.

즉, 솔레노이드밸브A(70)는 속도가 제어되는 압축기(10)의 토출압력에 따라 그 개도 정도가 결정되므로 이 둘이 연동되어 증발기(30)로 냉매를 이동시켜 냉각을 수행하게 되어 더욱 정밀한 온도 및 습도의 제어를 수행하게 된다.

다시, 일반적으로 응축기(20)를 통해 이동되는 냉매는 그 배관상에 솔레노이드밸브들(SV1, SV2)이 설치되어 정교한 냉매이 이동을 제어하게 되고, 이는 자동온도팽창밸브(60)로 인입하여 증발기(30)를 통과한 후 다시 어큐뮬레이터(40)로 이동한 후 압축기(10)로 인입되어 순환된다.

한편, 본 발명은 증발기(30)에서 항온항습기를 작동하는 경우 그 증발기(30) 표면에 응축수가 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 응축수를 실외로 배출시키지 않고 이를 재이용하게 된다.

즉, 증발기(30)에서 배출되는 응축수는 응축수 유입배관(80)을 통해 도 2에 도시된 가습기(100)에 공급되어 가습시 필요한 물을 자체적으로 충당할 수 있다.

다시, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 핫가스 바이패스 타입 항온항습기는 일예로서 상, 하향식 토출방식이 적용되어 있으며, 증발기(30), 가습기(100), 송풍기(110) 등은 케이스 내부에 설치되어 있다.

증발기(30)는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기(30) 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스(120)가 설치되어 있다.

수용케이스(120)는 드레인 배관(130)에 의해서 응축수를 가습기(100)로 공급하게 된다.

이러한 가습기(100)로는 외부에 설치된 가습기급수관(140)에 의해서 응축수의 보충을 위해 단속적으로 냉각수를 공급하게 된다.

따라서, 본 발명은 정밀한 압축기(10)의 속도제어와 습도조절용 냉각수를 응축수로 사용하여 온도 및 습도의 조절이 매우 우수하고, 에너지를 효과적으로 절약할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

10: 압축기 20: 응축기
30: 증발기 40: 어큐뮬레이터
100: 가습기 140: 가습기급수관

Claims (3)

1. 냉매를 이용하여 실내의 온도를 조절하기 위한 압축기, 응축기, 증발기, 어큐뮬레이터, 핫가스 바이패스 라인을 포함하여 이루어진 항온항습기에 있어서,
   상기 핫가스 바이패스 라인은 응축기의 입구에서 분기되어 증발기의 입구로 연결되되, 증발기 측의 자동온도팽창밸브의 입구에 접속되며, 응축기에서 인입되는 배관은 솔레노이드밸브A에 인입된 후 자동온도팽창밸브의 출구 측에 접속되고,
   항온항습기의 케이스 내부에 설치된 증발기는 상부에 위치하고 있으며, 이 증발기 측으로 응축수가 결로되어 낙하하게 되고, 낙하된 응축수를 수용하는 수용케이스가 설치되며, 수용케이스는 드레인 배관에 의해서 응축수를 가습기로 공급하는 것을 특징으로 하는 핫가스 바이패스 타입 항온항습기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 핫가스 바이패스밸브들 사이에는 열교환기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 핫가스 바이패스 타입 항온항습기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 응축기를 통해 이동되는 냉매는 그 배관상에 솔레노이드밸브들이 설치되어 정교한 냉매이 이동을 제어하고, 제어된 냉매는 자동온도팽창밸브로 인입하여 증발기를 통과한 후 다시 어큐뮬레이터로 이동한 후 압축기로 인입되어 순환되는 것을 특징으로 하는 핫가스 바이패스 타입 항온항습기.
   

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