KR20150120809A - 제습 냉방 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 내부에 제1 채널 및 제2 채널이 형성된 하우징, 제1 채널 내에 배치되는 가열부, 하우징 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터, 제 2 채널 내에 배치되는 냉각부, 및 압축기와, 응축기, 및 증발기를 포함하여 냉각제의 순환회로를 갖는 냉각순환부를 포함하며, 응축기는 제2 채널 내에 배치되어, 내부에 순환되는 냉각제가 냉각부에 의해 냉각된 제2 공기와의 열교환에 의해 응축될 수 있는 제습 냉방 장치에 관한 것이다.

Description

제습 냉방 장치{APPARATUS FOR DEHUMIDIFYING AND COOLING AIR}
본 발명은 복사 냉방, 팬 코일 유닛에 의한 냉방, 또는 전기 에어컨에 의한 냉방 구조와 연계될 수 있도록 하여 냉방을 위한 공기 순환용 덕트 구조가 형성되지 않은 구조물에서도 적용될 수 있으며, 또한 실내의 냉방 효율이 향상되는 제습 냉방 장치에 관한 것이다.
제습 냉방 기술은 제습기에 의한 잠열 부하 처리와, 증발열에 의한 기온 저하를 이용하여 냉방을 수행하는 기술이다.
더욱 구체적으로, 제습 냉방 기술은 제습기를 이용하여 공기 중에 포함된 습기를 제거함으로써 잠열 부하를 제거하고, 제습된 건조 공기에 수분을 공급하여 증발이 일어나도록 함으로써 증발열에 의해 공기 온도를 낮추는 것으로, 이러한 과정이 반복적으로 이루어지도록 순환 사이클을 구성하여 냉방을 수행하게 된다.
이러한 제습 냉방 기술은 에너지 소비가 적고, 환경 친화적인 점에서 신 재생 에너지 기술로서 지속적인 개발이 이루어지고 있다.
제습 냉방 기술을 이용하는 구체적인 장치의 일례로는, 한국공개특허 제10-2012-0022684호 "제습 냉방 장치"를 들 수 있다.
상기 공개특허는, 하우징, 상기 하우징의 내부에 배치되고 격벽에 의해 실내측 및 실외측 유로가 형성되는 제1 케이싱 및 상기 제1 케이싱의 실내측 및 실외측 유로에 걸쳐 회전 가능하게 설치되는 제습로터를 포함하는 제습모듈, 상기 하우징의 내부에 배치되고 격벽에 의해 실내측 및 실외측 유로가 형성되는 제2 케이싱 및 실내측 및 실외측 유로 중 하나의 유로를 통과하는 공기를 가열하는 재생부를 포함하는 재생모듈, 및 상기 하우징의 내부에 배치되고 격벽에 의해 실내측 및 실외측 유로가 형성되는 제3 케이싱 및 실내측 및 실외측 유로에 걸쳐 회전 가능하게 설치되는 현열로터를 포함하는 냉각모듈을 포함하고, 상기 제1 내지 제3 케이싱이 서로 착탈가능하게 장착되는 것에 의해 상기 하우징 내에 서로 구획되는 두 개의 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치를 개시하고 있다.
상기한 공개특허를 비롯한 종래의 제습 냉방 장치는 전술한 바와 같이 에너지 소비가 적고 친환경적인 점에서 장점이 있다. 하지만, 제습통로를 통과하면서 냉각된 공기가 다시 실내로 공급될 수 있는 구조(예컨대, 공기 순환용 덕트)를 갖는 구조물에만 적용 가능한 단점이 있다.
또한, 구조물에는 냉각 공기의 공급 경로를 따라 냉각 공기가 원활하게 순환될 수 있도록 하는 별도의 송풍기가 더 마련되어야 한다. 그리고, 이 송풍기는 보통 고정압(高靜壓) 대풍량((大風量) 송풍기이어야 한다. 이로 인해 종래의 제습 냉방 장치는 전기 소비량을 증가시키는 단점도 지니고 있다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉각 공기의 공급 경로인 공기 순환용 덕트 구조가 마련되지 않은 구조물에 대해서도, 실내의 제습 및 냉방이 실현되도록 하는 제습 냉방 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치는, 내부에 제1 공기가 통과되는 제1 채널 및 제2 공기가 통과되는 제2 채널이 형성된 하우징, 상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기를 가열하는 가열부, 상기 가열부에 의해 가열된 상기 제1 공기에 의해 건조되고 상기 제2 공기로부터 습기를 흡수하도록 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터, 상기 제 2 채널 내에 배치되어 상기 제습로터를 통과한 상기 제2 공기를 냉각시키는 냉각부, 및 압축기와, 응축기, 및 증발기를 포함하여 냉각제의 순환회로를 갖는 냉각순환부를 포함할 수 있다.
상기 응축기는 상기 제2 채널 내에 배치되어, 내부에 순환되는 냉각제가 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기와의 열교환에 의해 응축될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제1 공기는 실외로부터 상기 제1 채널 내로 유입된 공기이며, 상기 제1 채널을 통과한 상기 제1 공기는 실외로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제2 공기는 실외로부터 상기 제2 채널 내로 유입된 공기이며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기는 상기 응축기에서 열교환된 후 실외로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제2 공기는 실외로부터 상기 제2 채널 내로 유입된 공기이며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 일부는 상기 응축기에서 열교환된 후 실외로 배출되고, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 나머지는 실내로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기가 통과되도록 강제하는 제1 송풍기, 및 상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 제2 공기가 통과되도록 강제하는 제2 송풍기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제1 송풍기 및 제2 송풍기 각각은 제어부에 의해 선택적으로 가동 또는 중지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 순환되는 물이 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환되도록 상기 증발기에 연결되는 냉수순환관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 냉수순환관의 일부는, 실내의 바닥, 천정, 및 벽 중 적어도 어느 하나의 내부에 매설되거나, 또는 팬 코일 유닛(fan coil unit) 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 실내 공기가 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환된 후 실내로 다시 공급되도록, 상기 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 응축기의 표면에 물을 분사하도록 작동하는 물공급부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치는, 내부에 제1 공기가 통과되는 제1 채널, 제2 공기가 통과되는 제2 채널, 및 제3 공기가 통과되는 제3 채널이 형성된 하우징, 상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기를 가열하는 가열부, 상기 가열부에 의해 가열된 상기 제1 공기에 의해 건조되고 상기 제2 공기, 및 상기 제3 공기로부터 습기를 흡수하도록, 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터, 상기 제2 채널 및 상기 제3 채널 내에 배치되어 상기 제습로터를 통과한 상기 제2 공기 및 상기 제3 공기를 냉각시키는 냉각부, 및 압축기, 응축기, 및 증발기를 포함하여 냉각제의 순환회로를 갖는 냉각순환부를 포함할 수 있다.
상기 응축기는 상기 제2 채널 내에 배치되어, 내부에 순환되는 냉각제가 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기와의 열교환에 의해 응축되고, 상기 제3 공기는 실내로부터 유입된 공기, 실내 및 실외로부터 유입되어 혼합된 공기, 및 실외로부터 유입된 공기 중 어느 하나이며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 후 실내로 배출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제1 공기는 실외로부터 유입된 공기이거나 또는 실내로부터 유입된 공기이며, 상기 제습로터를 통과한 후 실외로 배출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제2 공기는 실외로부터 유입된 공기이거나 또는 실내 및 실외로부터 유입되어 혼합된 공기이고, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 일부는 상기 응축기에서 열교환된 후 실외로 배출되며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 나머지는 실내로 공급될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기가 통과되도록 강제하는 제1 송풍기, 상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 제2 공기가 통과되도록 강제하는 제2 송풍기, 및 상기 제3 채널 내에 배치되어 상기 제3 공기가 통과되도록 강제하는 제3 송풍기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제1 송풍기, 제2 송풍기, 및 제3 송풍기 각각은 제어부에 의해 선택적으로 가동 또는 중지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제3 채널 내에 배치되는 공기필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 순환되는 물이 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환되도록 상기 증발기에 연결되는 냉수순환관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 냉수순환관의 일부는, 실내의 바닥, 천정, 및 벽 중 적어도 어느 하나의 내부에 매설되거나, 또는 팬 코일 유닛(fan coil unit) 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 실내 공기가 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환된 후 실내로 다시 공급되도록, 상기 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 있어서, 상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 응축기의 표면에 물을 분사하도록 작동하는 물공급부를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
본 발명에 의하면, 제2 채널을 통과하는 제2 공기는 제습로터에 의해 제습된 후 냉각부에 의해 냉각된다. 냉각된 제2 공기는 응축기의 냉각제와 열교환되어 냉각제를 응축시킨다. 응축된 냉각제는 증발기에서 다른 유체와 열교환되고, 열교환된 다른 유체는 실내의 냉방용으로 이용된다.
이처럼, 본 발명에 따른 제습 냉방 장치는 냉각제와 열교환된 다른 유체를 이용하여 실내의 냉방을 실현하므로, 제습 냉방 장치가 설치되는 구조물에 별도의 공기 순환용 덕트가 마련되지 않더라도 그 구조물에 실내 냉방용으로 적용될 수 있는 이점을 제공한다.
또한, 제2 채널에서 냉각된 공기의 일부를 추기하여 실내로 공급하거나, 또는 기존 구조물에 형성된 환기 구조를 이용하여 제3 채널을 통해 제습 냉각된 공기를 실내로 공급함으로써, 실내의 제습 및 냉방 효율의 향상을 도모할 수 있음은 물론, 이와 더불어 실내 환기의 효율성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.
또한, 물공급부의 작동에 의해 응축기의 표면에 물이 분사되는 경우에는, 응축기를 통과하는 제2 공기의 열이 응축기 표면에 분사된 물의 증발잠열로 흡수되므로 제2 공기의 온도가 더욱 낮아지며, 그 결과 응축기를 순환하는 냉각제의 응축온도를 더욱 낮출 수 있다. 이로써 압축기의 소비전력을 더욱 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제습 냉방 장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 여러 실시예에 관한 설명에서 중복되는 내용은 어느 하나의 실시예에 대해서만 자세히 설명하고 다른 실시예에 대해서는 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도, 도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도, 그리고 도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는 내부에 제1 공기가 통과되는 제1 채널(110) 및 제2 공기가 통과되는 제2 채널(120)이 형성된 하우징(100), 상기 제1 채널(110) 내에 배치되어 상기 제1 공기를 가열하는 가열부(111), 상기 가열부(111)에 의해 가열된 상기 제1 공기에 의해 건조되고 상기 제2 공기로부터 습기를 흡수하도록, 상기 하우징(100) 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터(101), 상기 제 2 채널 내에 배치되어 상기 제습로터(101)를 통과한 상기 제2 공기를 냉각시키는 냉각부(121), 및 압축기(141)와, 응축기(142), 및 증발기(143)를 포함하여 냉각제의 순환회로를 갖는 냉각순환부(140)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)의 외형을 이루는 것으로, 내부에 제1 채널(110) 및 제2 채널(120)이 격벽(102)에 의해 구획되어 형성된다.
제1 채널(110)을 통과하는 공기는 제1 공기로서 정의될 수 있다. 제1 공기는 예컨대 실외로부터 제1 채널(110) 내로 유입된 공기일 수 있다. 제1 공기는 제1 채널(110)을 통과한 후 실외로 배출될 수 있다.
제1 채널(110) 내에는 가열부(111)가 배치된다. 가열부(111)는 제1 공기가 거쳐 지나가도록 제1 채널(110) 내의 제1 공기의 유동 경로 상에 배치된다. 가열부(111)는 예컨대 히트 코일과 같이 전기 저항에 의한 열을 제공하거나, 또는 온수에 의한 열을 제공하는 것일 수 있다. 이러한 가열부(111)에 의해, 가열부(111)를 거쳐가는 제1 공기는 가열된다. 가열부(111)에 의해 가열된 제1 공기는 후술할 제습로터(101)를 건조시킨다.
하우징(100) 내에는 도시된 바와 같이 제습로터(101)가 배치된다. 제습로터(101)는 제1 채널(110)과 제2 채널(120)을 걸치도록 배치되며, 또한 하우징(100) 내에서 회전 가능하도록 배치된다.
제습로터(101)는 공기와의 접촉면에 예컨대 실리카젤 또는 제오라이트 등과 같은 흡착제가 형성되어 제습로터(101)를 거쳐 지나가는 공기로부터 습기를 흡수할 수 있다.
제습로터(101)는 이미 공지되어 있는 구성이므로 제습로터(101)에 관한 자세한 설명은 생략한다. 제습로터(101)는 공지된 다양한 제습로터(101)의 예가 적용될 수 있다.
제2 채널(120)을 통과하는 공기는 제2 공기로 정의될 수 있다. 제2 공기는 예컨대 실외로부터 유입된 공기일 수 있다. 제2 공기는 제습로터(101)를 통과하는 과정에서 제습로터(101)에 습기가 흡수되어 제습된다.
제습로터(101)를 통과한 제습된 제2 공기를 냉각시키기 위하여, 제2 채널(120) 내에는 냉각부(121)가 배치된다. 냉각부(121)는 예컨대, 냉각부(121)를 거쳐가는 제2 공기에 물을 분사하여 분사된 물의 증발 과정에서 제2 공기가 냉각되도록 하는 증발식 냉각기일 수 있다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는 압축기(141), 응축기(142) 및 증발기(143)를 포함하여 냉각제의 순환회로를 갖는 냉각순환부(140)를 포함한다. 이때 응축기(142)는 제2 채널(120) 내에 배치된다. 그리고 응축기(142)를 통과하는 냉각제는 냉각부(121)에 의해 냉각된 제2 공기에 의해 응축된다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는 종래의 제습 냉방 구조와 달리, 냉각부(121)에 의해 냉각된 제2 공기가 응축기(142)를 순환하는 냉각제를 냉각시키는 기능을 수행하는 점에 특징이 있다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는, 제2 채널(120)에 배치되어 응축기(142)의 표면에 물을 분사하도록 작동하는 물공급부(123)를 더 포함할 수 있다. 물공급부(123)는 제어부에 의해 작동되도록 제어될 있다.
물공급부(123)의 작동에 의해 응축기(142)의 표면에 물이 분사되면, 냉각부(121)에 의해 냉각된 제2 공기는 응축기(142)를 통과하는 과정에서 응축기(142) 표면에 분사된 물과 열교환된다.
이 과정에서, 제2 공기의 열은 응축기(142) 표면에 분사된 물의 증발잠열로 흡수되어 더욱 냉각되며, 더욱 냉각된 제2 공기에 의해 응축기(142)를 순환하는 냉각제의 응축온도가 더욱 낮아진다. 이로써, 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는 압축기(141)의 소비전력을 더욱 줄일 수 있다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는, 제2 공기에 의해 냉각된 냉각제를 이용하여 실내의 냉방을 도모함으로써, 종래의 제습 냉방 구조에서 구조물 내에 형성되어야 했던 공기순환용 덕트가 불필요해질 수 있다.
응축기(142)에서 응축된 냉각제는 증발기(143)를 거치는 과정에서 물 또는 공기와 열교환될 수 있다. 열교환으로 인해 냉각된 물 또는 공기는 실내 냉방을 위해 활용될 수 있다.
실내 냉방을 위해 활용되는 구체적인 예로서, 우선 증발기(143)는 판형 열교환기(plate type heat exchanger)일 수 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는 판형 열교환기에 연결되는 냉수순환관(161)을 더 포함할 수 있다.
냉수순환관(161)을 순환하는 물은 판형 열교환기(143) 내에서 판형 열교환기 내를 순환하는 냉각제와 열교환되면서 냉각될 수 있다. 냉수순환관(161)을 순환하는 냉각된 물은 실내 냉방을 위해 활용될 수 있다.
예컨대, 냉수순환관(161)의 일부는, 도시되어 있지는 않지만 제습 냉방 장치(1)가 설치되는 구조물의 실내의 바닥, 천정, 또는 벽의 내부에 매설될 수 있다. 실내의 바닥, 천정, 또는 벽에 이와 같이 냉수순환관(161)이 매설됨으로써, 실내는 복사 냉방(panel cooling)에 의해 냉방될 수 있다.
또는, 냉수순환관(161)의 일부는 도시된 바와 같이 팬 코일 유닛(fan coil unit,151) 내에 배치되고, 팬 코일 유닛(151)의 가동을 통해 실내를 냉방할 수도 있다.
한편, 제2 채널(120) 내에서 제습로터(101) 및 냉각부(121)를 차례로 통과하여 제습 및 냉각된 제2 공기는 그 전부가 실외로 배출될 수 있다.
또는, 실내의 냉방 효율을 더욱 향상시키도록, 냉각된 제2 공기의 일부는 실외로 배출되도록 하고 그 나머지는 실내로 추기하여 공급되도록 할 수도 있다.
제1 채널(110) 내에서의 제1 공기의 통과는 제1 채널(110) 내에 배치되는 제1 송풍기(112)의 가동으로써 강제될 수 있다. 마찬가지로, 제2 채널(120) 내에서의 제2 공기의 통과는 제2 채널(120) 내에 배치되는 제2 송풍기(122)의 가동으로써 강제될 수 있다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)는 전술한 제1 송풍기(112) 및 제2 송풍기(122)의 가동 또는 중지를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 제어부는 제1 송풍기(112) 및 제2 송풍기(122) 각각에 대하여 선택적으로 가동 또는 중단되도록 제어할 수 있다.
전술한 제1 실시예에 따른 제습 냉방 장치(1)의 구체적인 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.
실외로부터 제1 채널(110) 내로 유입된 제1 공기는 가열부(111)에 의해 가열된 후 회전 중인 제습로터(101)를 통과하면서 제습로터(101)를 가열시킨다. 제습로터(101)를 통과한 제1 공기는 실외로 배출될 수 있다.
실외로부터 제2 채널(120) 내로 유입된 제2 공기는 회전 중인 제습로터(101)를 거치면서 제습된다. 제2 공기의 습기를 흡수한 제습로터(101)는 회전하는 과정에서 제1 채널(110)을 통과하는 가열된 제1 공기에 의해 건조되면서 다시 재생된다.
제습로터(101)를 통과한 제습된 제2 공기는 냉각부(121)를 거치면서 냉각된다. 냉각된 제2 공기는 그 전부가 제2 채널(120) 내에 배치된 응축기(142)에서 응축기(142)를 순환하는 냉각제와 열교환될 수 있다.
또는 냉각된 제2 공기 중 일부가 응축기(142)에서 열교환되고, 나머지가 실내로 추기 공급되어 실내 냉방에 이용될 수 있다.
이때, 물공급부(123)가 작동되도록 제어하여, 제2 공기의 열이 응축기(142) 표면으로 분사된 물의 증발잠열로 흡수되도록 함으로써 응축기(142)를 순환하는 냉각제의 응축온도를 더욱 낮출 수 있다.
응축기(142)를 순환하는 냉각제는 냉각된 제2 공기와 열교환되어 응축된 후 증발기(143)로 순환된다. 증발기(143)에서 순환하는 냉각제는 전술한 바와 같이 냉수순환관(161)을 순환하는 물과 열교환될 수 있다. 냉각제와 열교환된 냉수는 실내가 복사 냉방되도록 이용되거나, 팬 코일 유닛(151)의 냉방 작동에 이용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제습 냉방 장치(2)는 하우징(100) 내에 제1 채널(110) 및 제2 채널(120) 외에 제3 채널(130)이 더 형성되는 점에서 제1 실시예와 차이점이 있다.
제습로터(101)는 제1 채널(110), 제2 채널(120) 및 제3 채널(130)을 걸치도록 하우징(100) 내에 배치된다. 그리고, 냉각부(121,131)는 제2 채널(120) 및 제3 채널(130) 내에 배치된다.
제3 채널(130) 내를 통과하는 공기는 제3 공기로 정의될 수 있다. 제3 공기는 실내로부터 제3 채널(130) 내로 유입되는 공기일 수 있다. 제3 채널(130)로 유입된 공기는 제습로터(101) 및 냉각부(131)를 차례로 거치면서 제습 및 냉각된다.
냉각된 제3 공기는 실내로 다시 공급될 수 있으며, 실내로 공급되는 제3 공기에 의해 실내는 냉방 및 제습 효과를 가질 수 있다. 제3 채널(130)은, 이처럼 실내 공기가 유입되어 통과된 후 다시 실내로 배출될 수 있도록, 구조물에 이미 형성되어 있는 실내 환기 덕트와 연결될 수 있다.
제3 채널(130) 내에는 제3 공기가 통과되도록 강제하는 제3 송풍기(132)가 배치될 수 있다. 제3 송풍기(132)는 제1 및 제2 송풍기(112,122)와 마찬가지로 제어부에 의해 선택적으로 가동 또는 중지되도록 제어될 수 있다. 제어부는 제1 송풍기(112) 및 제2 송풍기(122)만이 가동되도록 제어할 수도 있고, 또는 필요에 따라 실내의 냉방 및 제습 효과가 더 향상되도록 제1 송풍기(112), 제2 송풍기(122) 및 제3 송풍기(132)가 모두 가동되도록 제어할 수도 있다. 또는, 제1 송풍기(112) 및 제2 송풍기(122)는 중지되도록 하고, 제3 송풍기(132)만이 가동되도록 제어할 수도 있다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(2)는 제3 채널(130) 내에 배치되어 제3 채널(130)을 통과하는 제3 공기 내의 먼지, 이물질 등이 제거되도록 하는 공기필터(133)를 더 포함할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(3)는 응축기(142)에서 응축된 냉각제를 활용하여 실내를 냉방시키는 또 다른 활용예를 제시하는 점에서 제1 실시예 및 제2 실시예와 차이점이 있다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(3)의 증발기(143)는 에어컨 장치(air conditioner)를 구성하는 증발기일 수 있다. 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(3)는 증발기(143)에 인접하여 배치되는 송풍팬(152)을 더 포함할 수 있다.
송풍팬(152)은 송풍팬(152)의 가동으로 실내 공기가 증발기(143)를 거쳐 다시 실내로 공급되도록 한다. 실내 공기는 증발기(143)를 통과하는 과정에서 증발기(143)를 순환하는 냉각제와 열교환되면서 냉각된다. 실내는 이 냉각된 공기에 의해 냉방될 수 있다. 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(3)는 이처럼 실내에 흔히 설치되는 에어컨 장치를 활용할 수 있는 이점을 제공한다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시에에 따른 제습 냉방 장치(4)는 제2 실시예와 비교하여 제2 채널(120)로 유입되는 제2 공기 및 제3 채널(130)로 유입되는 제3 공기가 실외로부터 유입된 공기와 실내로부터 유입된 공기의 혼합 공기인 점에서 차이점이 있다.
하우징(100) 내에는 제2 채널(120) 및 제3 채널(130)의 입구측에, 실외로부터 유입된 공기 및 실내로부터 유입된 공기가 혼합되는 혼합 공간(104)이 마련될 수 있다.
제2 송풍기(122) 및 제3 송풍기(132)의 가동에 의해 혼합 공간(104)으로 유입되어 혼합된 공기는 그 중 일부가 제2 채널(120)을 통해, 그리고 나머지가 제3 채널(130)을 통해 유입되어 통과될 수 있다.
본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(4)는, 이처럼 제3 채널(130)에 실내 공기 및 실외 공기의 혼합 공기가 유입되도록 하고 제3 채널(130)을 통과한 혼합 공기가 실내로 다시 공급되도록 함으로써, 실내의 냉방 및 제습 효과에 더하여 실내의 환기 효과까지 얻을 수 있는 이점을 제공한다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 제습 냉방 장치를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(5)는 제4 실시예와 비교하여 제1 채널(110)에 실외 공기가 아닌 실내 공기가 유입되는 점에서 차이점이 있다.
즉, 제1 채널(110)에 유입되는 제1 공기는 실내로부터 유입되는 공기일 수 있다. 유입된 제1 공기는 가열부(111)를 거쳐 가열된 후 제습로터(101)를 통과할 수도 있고, 또는 도시된 바와 같이 가열부(111)와 제습로터(101)의 사이 공간으로 유입된 후 가열부(111)를 거치지 않고 제습로터(101)를 통과할 수도 있다. 제1 채널(110)을 통과한 제1 공기는 실외로 배출된다.
그리고, 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(5)는 제3 채널(130)을 통과하는 제3 공기가 실내 공기 및 실내 공기의 혼합 공기가 아니라 실외로부터 유입된 공기인 점에서 제4 실시예와 차이점이 있다.
실외로부터 유입된 공기는 제2 채널(120) 및 제3 채널(130)을 통과할 수 있다.
다만, 제어부는 제2 송풍기(122)가 중지되도록, 그리고 제1 송풍기(112) 및 제3 송풍기(132)가 가동되도록 제어할 수도 있다.
이 경우, 실내 공기는 제1 채널(110)을 통과하여 실외로 배출되고, 실외 공기는 제3 채널(130)을 통과한 후 실내로 다시 공급되어 실내가 환기될 수 있다.
이와 같은 환기운전에 있어서, 하절기에는 제습로터(101) 및 냉각부(131)를 모두 가동함으로써 제3 채널(130)을 통과하는 실외 공기가 제습 및 냉각된 후 실내로 공급되도록 하여 실내의 제습 및 냉방 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 동절기에는 냉각부(131)의 가동을 중단하고 제습로터(101)만 가동시켜, 제1 채널(110)을 통하는 실내 공기가 제습로터(101)를 거치는 과정에서 전열되도록 한 후 실외로 배출되도록 하고, 제3 채널(130)을 통하는 실외 공기가 제습로터(101)를 거치는 과정에서 전열된 에너지를 회수한 후 실내로 공급되도록 할 수 있다.
제1 채널(110)로의 실내 공기의 유입 및 제3 채널(130)로부터 실내로의 제3 공기의 공급은, 구조물에 형성된 실내 환기 덕트를 이용하여 이루어질 수 있다.
전술한 구조를 갖는 본 실시예에 따른 제습 냉방 장치(5)는 실내의 냉방이 필요하지 않고 환기만이 필요한 경우에 고효율의 에너지 회수형 환기효과를 얻을 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1,2,3,4,5: 제습 냉방 장치 100: 하우징
101: 제습로터 102,103: 격벽
104: 혼합 공간 110: 제1 채널
111: 가열부 112: 제1 송풍기
120: 제2 채널 121: 냉각부
122: 제2 송풍기 123: 물공급부
130: 제3 채널 131: 냉각부
132: 제3 송풍기 133: 공기필터
140: 냉각순환부 141: 압축기
142: 응축기 143: 증발기
151: 팬 코일 유닛 152: 송풍팬
161: 냉수순환관

Claims (20)

  1. 내부에 제1 공기가 통과되는 제1 채널 및 제2 공기가 통과되는 제2 채널이 형성된 하우징;
    상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기를 가열하는 가열부;
    상기 가열부에 의해 가열된 상기 제1 공기에 의해 건조되고 상기 제2 공기로부터 습기를 흡수하도록, 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터;
    상기 제 2 채널 내에 배치되어 상기 제습로터를 통과한 상기 제2 공기를 냉각시키는 냉각부; 및
    압축기와, 응축기, 및 증발기를 포함하여 냉각제의 순환회로를 갖는 냉각순환부를 포함하며,
    상기 응축기는 상기 제2 채널 내에 배치되어, 상기 응축기를 순환하는 냉각제가 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기와의 열교환에 의해 응축되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 공기는 실외로부터 상기 제1 채널 내로 유입된 공기이며, 상기 제1 채널을 통과한 상기 제1 공기는 실외로 배출되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 공기는 실외로부터 상기 제2 채널 내로 유입된 공기이며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기는 상기 응축기에서 열교환된 후 실외로 배출되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 공기는 실외로부터 상기 제2 채널 내로 유입된 공기이며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 일부는 상기 응축기에서 열교환된 후 실외로 배출되고, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 나머지는 실내로 공급되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기가 통과되도록 강제하는 제1 송풍기; 및
    상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 제2 공기가 통과되도록 강제하는 제2 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 송풍기 및 제2 송풍기 각각은 제어부에 의해 선택적으로 가동 또는 중지되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    물이 순환되며, 순환되는 물이 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환되도록 상기 증발기에 연결되는 냉수순환관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 냉수순환관의 적어도 일부는, 실내의 바닥, 천정, 및 벽 중 적어도 어느 하나의 내부에 매설되거나, 또는 팬 코일 유닛(fan coil unit) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    실내 공기가 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환된 후 실내로 다시 공급되도록, 상기 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 응축기의 표면에 물을 분사하도록 작동하는 물공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  11. 내부에 제1 공기가 통과되는 제1 채널, 제2 공기가 통과되는 제2 채널, 및 제3 공기가 통과되는 제3 채널이 형성된 하우징;
    상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기를 가열하는 가열부;
    상기 가열부에 의해 가열된 상기 제1 공기에 의해 건조되고 상기 제2 공기, 및 상기 제3 공기로부터 습기를 흡수하도록, 상기 하우징 내에서 회전 가능하도록 설치되는 제습로터;
    상기 제2 채널 및 상기 제3 채널 내에 배치되어 상기 제습로터를 통과한 상기 제2 공기 및 상기 제3 공기를 냉각시키는 냉각부; 및
    압축기, 응축기, 및 증발기를 포함하여 냉각제의 순환회로를 갖는 냉각순환부를 포함하며,
    상기 응축기는 상기 제2 채널 내에 배치되어, 내부에 순환되는 냉각제가 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기와의 열교환에 의해 응축되고,
    상기 제3 공기는 실내로부터 유입된 공기, 실내 및 실외로부터 유입되어 혼합된 공기, 및 실외로부터 유입된 공기 중 어느 하나이며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 후 실내로 배출되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 공기는 실외로부터 유입된 공기이거나 또는 실내로부터 유입된 공기이며, 상기 제습로터를 통과한 후 실외로 배출되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 공기는 실외로부터 유입된 공기이거나 또는 실내 및 실외로부터 유입되어 혼합된 공기이고, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 일부는 상기 응축기에서 열교환된 후 실외로 배출되며, 상기 냉각부에 의해 냉각된 상기 제2 공기 중 나머지는 실내로 공급되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 채널 내에 배치되어 상기 제1 공기가 통과되도록 강제하는 제1 송풍기;
    상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 제2 공기가 통과되도록 강제하는 제2 송풍기; 및
    상기 제3 채널 내에 배치되어 상기 제3 공기가 통과되도록 강제하는 제3 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 송풍기, 제2 송풍기, 및 제3 송풍기 각각은 제어부에 의해 선택적으로 가동 또는 중지되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 제3 채널 내에 배치되는 공기필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  17. 청구항 11에 있어서,
    물이 순환되며, 순환되는 물이 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환되도록 상기 증발기에 연결되는 냉수순환관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 냉수순환관의 일부는, 실내의 바닥, 천정, 및 벽 중 적어도 어느 하나의 내부에 매설되거나, 또는 팬 코일 유닛(fan coil unit) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  19. 청구항 11에 있어서,
    실내 공기가 상기 증발기를 순환하는 상기 냉각제와 열교환된 후 실내로 다시 공급되도록, 상기 실내 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 채널 내에 배치되어 상기 응축기의 표면에 물을 분사하도록 작동하는 물공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 냉방 장치.
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