KR20200081307A - 2차 증발기 및 응축기 코일을 구비한 분할 제습 시스템 - Google Patents

2차 증발기 및 응축기 코일을 구비한 분할 제습 시스템 Download PDF

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Abstract

제습 시스템은 압축기, 1차 증발기, 1차 응축기, 2차 증발기, 및 2차 응축기를 포함한다. 2차 증발기는 유입 기류를 수용하고 제1 기류를 1차 증발기에 출력한다. 1차 증발기는 제1 기류를 수용하고 2차 응축기에 제2 기류를 출력한다. 2차 응축기는 제2 기류를 수용하고 제3 기류를 1차 응축기로 출력한다. 1차 응축기는 제3 기류를 수용하고 제습된 기류를 출력한다. 압축기는 1차 증발기로부터의 냉매의 유동을 수용하고 냉매의 유동을 1차 응축기에 제공한다.

Description

2차 증발기 및 응축기 코일을 구비한 분할 제습 시스템{SPLIT DEHUMIDIFICATION SYSTEM WITH SECONDARY EVAPORATOR AND CONDENSER COILS}
관련 출원 참조
본 출원은 발명의 명칭을 "2차 증발기 및 응축기 코일을 구비한 제습기"로 하여 2017년 3월 16일 출원되었으며, 그 전체가 재생된 것과 같이 본원에 참조로서 포함된, Dwaine Walter Tucker 등의 미국 정식 출원 번호 15/460,772에 대한 우선권을 청구하는 일부 계속 출원이다.
본 발명은 일반적으로 제습에 관한 것이며, 더 구체적으로는 2차 증발기 및 응축기 코일을 구비한 제습기에 관한 것이다.
특정 상황에서, 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 화재 및 범람 복구 용례에서, 손상된 구조물의 영역으로부터 물을 신속하게 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 달성하기 위해, 건조한 공기를 수해 영역으로 지향시키기 위해 구조물 내에 하나 이상의 휴대용 제습기가 배치될 수 있다. 그러나, 현재의 제습기는 다양한 측면에서 비효율적인 것으로 입증되었다.
본 개시내용의 실시예에 따르면, 이전 시스템과 관련된 단점 및 문제점이 감소 또는 제거될 수 있다.
특정 실시예에서, 제습 시스템은 압축기, 1차 증발기, 1차 응축기, 2차 증발기, 및 2차 응축기를 포함한다. 2차 증발기는 유입 기류를 수용하고 제1 기류를 1차 증발기에 출력한다. 1차 증발기는 제1 기류를 수용하고 2차 응축기에 제2 기류를 출력한다. 2차 응축기는 제2 기류를 수용하고 제3 기류를 1차 응축기로 출력한다. 1차 응축기는 제3 기류를 수용하고 제습된 기류를 출력한다. 압축기는 1차 증발기로부터 저온 저압의 냉매 증기의 유동을 수용하고, 고온 고압의 냉매 증기의 유동을 1차 응축기에 제공한다.
본 개시내용의 특정 실시예는 하나 이상의 기술적인 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예는 2개의 증발기, 2개의 응축기, 및 폐쇄식 냉각 루프를 이용하는 2개의 계량 장치(metering device)를 포함한다. 이러한 구성으로 인해, 시스템 내의 냉매의 일 부분은 하나의 냉각 사이클에서 2회 증발 및 응축되고, 그로 인해 압축기에 어떠한 추가의 전력을 추가하지 않으면서 전형적인 시스템에 비해 압축기 용량을 증가시킨다. 이는 결국 사용되는 전력의 킬로와트당 더 많은 제습을 제공함으로써 시스템의 전체 효율을 증가시킨다. 출력 기류의 더 낮은 습도는 증가된 건조 잠능을 가능하게 할 수 있고, 이는 특정 용례(예를 들어, 화재 및 범람 복구)에서 유리할 수 있다.
본 개시내용의 특정 실시예는 상기 장점 중 일부, 모두를 포함하거나 그 중 어떤 것도 포함하지 않을 수 있다. 하나 이상의 다른 기술적인 장점이 본원에 포함된 도면, 설명 및 청구항으로부터 본 기술 분야의 일반적 기술자에게 쉽게 이해될 것이다.
본 발명 및 본 발명의 특징 및 장점에 대한 더욱 완전한 이해를 제공하기 위해, 첨부된 도면과 함께 취해진 후속하는 설명이 참조된다.
도 1은 특정 실시예에 따른, 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키기 위한 예시적인 분할 시스템을 도시한다.
도 2는 특정 실시예에 따른, 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키기 위한 예시적인 휴대용 시스템을 도시한다.
도 3 및 도 4는 특정 실시예에 따른, 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키기 위해 도 1 및 도 2의 시스템에 의해 사용될 수 있는 예시적 제습 시스템을 도시한다.
도 5는 특정 실시예에 따른, 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키기 위해 도 1 및 도 2의 시스템에 의해 사용될 수 있는 예시적 제습 방법을 도시한다.
도 6은 특정 실시예에 따른 예시적인 제습 시스템을 도시한다.
도 7은 특정 실시예에 따른, 본원에 설명된 시스템에서 사용하기 위한 예시적인 응축기 시스템을 도시한다.
도 8은 특정 실시예에 따른 예시적인 제습 시스템을 도시한다.
도 9 및 도 10은 특정 실시예에 따른, 본 명세서에 설명된 시스템에서 사용하기 위한 단일 코일 팩의 예를 도시한다.
도 11, 도 12, 도 13 및 도 14는 특정 실시예에 따른, 본 명세서에 설명된 시스템에 사용하기 위한 3개의 회로를 포함하는 1차 증발기의 예를 도시하고 있다.
특정 상황에서, 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 화재 및 범람 복구 용례에서, 구조물 내에 하나 이상의 휴대용 제습기 유닛을 배치함으로써 손상된 구조물로부터 물을 제거하는 것이 바람직할 수 있다. 다른 예로서, 습도 수준이 높은 날씨를 경험하는 영역 또는 낮은 습도 수준이 요구되는 건물(예를 들어, 도서관)에서, 중앙 공조 시스템 내에 제습 유닛을 설치하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 일부 상업적 용례에서 요구되는 습도 수준을 유지하는 것이 필요할 수 있다. 그러나, 현재의 제습기는 다양한 측면에서 부적절하거나 비효율적인 것으로 입증되었다.
현재 제습 시스템에서 비효율성 및 다른 이슈를 해결하기 위해, 개시된 실시예는 2차 증발기 및 2차 응축기를 포함하는 제습 시스템을 제공하는데, 이는 다단 시스템 내의 냉매의 일 부분이 하나의 냉각 사이클에서 2회 증발 및 응축되게 한다. 이는 압축기에 어떠한 추가적인 전력을 추가하지 않고 전형적인 시스템에 비해 압축기 용량을 증가시킨다. 이는 결국 사용되는 전력의 킬로와트당 더 많은 제습을 제공함으로써 시스템의 전체 효율을 증가시킨다.
도 1은 특정 실시예에 따른, 구조물(102)에 제습된 공기(106)를 공급하기 위한 예시적 제습 시스템(100)을 도시한다. 제습 시스템(100)은 구조물(102) 내에 위치된 증발기 시스템(104)을 포함한다. 구조물(102)은 아파트 건물, 호텔, 사무실 공간, 상업용 건물, 또는 개인 주택(예를 들어, 가정집)과 같은 건물 또는 다른 적합한 격리 공간의 모두 또는 일부를 포함할 수 있다. 증발기 시스템(104)은 구조물(102) 내로부터 유입 공기(101)를 수용하고, 수용된 유입 공기(101) 내의 수분을 감소시키고, 제습된 공기(106)를 구조물(102)로 다시 공급한다. 증발기 시스템(104)은 도시된 바와 같이 공기 덕트를 통해 구조물(102) 전체에 걸쳐 제습된 공기(106)를 분배할 수 있다.
일반적으로, 제습 시스템(100)은 분할 시스템(split system)이고, 증발기 시스템(104)은 구조물(102) 외부에 위치된 원격 응축기 시스템(108)에 커플링된다. 원격 응축기 시스템(108)은, 냉각 사이클의 일환으로서 냉매의 유동을 처리함으로써 증발기 시스템(104)의 기능을 촉진하는 응축기 유닛(112) 및 압축기 유닛(114)을 포함할 수 있다. 냉매의 유동은 R410a 냉매와 같은 임의의 적절한 냉각 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 압축기 유닛(114)은 냉매 라인(116)을 통해 증발기 시스템(104)으로부터 냉매 증기의 유동을 수용할 수 있다. 압축기 유닛(114)은 냉매의 유동을 가압할 수 있고, 그로 인해 냉매의 온도를 증가시킨다. 압축기의 속도는 요구되는 동작 특성을 실시하도록 조절될 수 있다. 응축기 유닛(112)은 압축기 유닛(114) 으로부터 냉매 증기의 가압된 유동을 수용하고 냉매의 유동으로부터 구조물(102) 외부로의 주변 공기로의 열 전달을 용이하게 함으로써 가압 냉매를 냉각시킬 수 있다. 특정 실시예에서, 원격 응축기 시스템(108)은 냉매의 유동으로부터 열을 제거하기 위해서 마이크로채널 열 교환기와 같은 열 교환기를 이용할 수 있다. 원격 응축기 시스템(108)은 냉매의 유동을 냉각하는데 사용하기 위해 외측 구조물(102)로부터 주변 공기를 견인하는 팬을 포함할 수도 있다. 특정 실시예에서, 이 팬의 속도는 요구되는 동작 특성을 실시하기 위해 조절된다. 예시적인 응축기 시스템의 예시적 실시예가 예를 들어 (이하에서 더 상세히 설명되는) 도 7에 도시된다.
응축기 유닛(112)에 의해 액체로 냉각 및 응축된 후에, 냉매의 유동은 냉매 라인(118)에 의해 증발기 시스템(104)으로 이동할 수 있다. 특정 실시예에서, 냉매의 유동은 냉매의 유동의 압력을 감소시키고 그로 인해 냉매의 유동의 온도를 감소시키는 팽창 장치(이하에 더 상세히 설명됨)에 의해 수용될 수 있다. 증발기 시스템(104) 의(더 상세히 설명되는) 증발기 유닛은 팽창 장치로부터 냉매의 유동을 수용하고 유입 기류를 제습하고 냉각하기 위해 냉매의 유동을 사용할 수 있다. 따라서, 냉매의 유동은 원격 응축기 시스템(108)으로 다시 유동하고 이 사이클을 반복할 수 있다.
특정 실시예에서, 증발기 시스템(104)은 공기 이동기(air mover)와 직렬로 설치될 수 있다. 공기 이동기는 하나의 위치로부터 다른 위치로 공기를 송풍하는 팬을 포함할 수 있다. 공기 이동기는 증발기 시스템(104)으로부터 구조물(102)의 다양한 부분들로의 유출 공기의 분배를 촉진할 수 있다. 공기 이동기 및 증발기 시스템(104)은 공기가 견인되는 별개의 복귀 유입구를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 증발기 시스템(104)으로부터의 유출 공기는 다른 구성요소(예를 들어, 공조기)에 의해 생성된 공기와 혼합될 수 있고 공기 이동기에 의해 공기 덕트를 통해 송풍될 수 있다. 다른 실시예에서, 증발기 시스템(104)은 냉각 및 제습 모두를 수행할 수 있고, 따라서 종래의 공조기 없이 사용될 수 있다.
제습 시스템(100)의 특정 구현예가 예시되고 주로 설명되었지만, 본 개시내용은 특정한 필요에 따라 제습 시스템(100)의 임의의 적절한 구현예를 고려한다. 또한, 제습 시스템(100)의 다양한 구성요소가 특정 위치에 위치되어 있는 것으로 도시되었지만, 본 개시내용은 이들 구성요소가 특정한 필요에 따라 임의의 적절한 위치에 위치되는 것을 고려한다.
도 2는 본 개시내용의 특정 실시예에 따른, 구조물(102) 내의 공기의 습도를 감소시키기 위한 예시적인 휴대용 제습 시스템(200)을 도시한다. 제습 시스템(200)은, 제습을 요구하는 영역(예를 들어, 수해 영역)으로 제습된 공기(106)를 지향시키기 위해 구조물(102) 내의 임의 위치에 위치될 수도 있다. 일반적으로, 제습 시스템(200)은 유입 기류(101)를 수용하고, 유입 기류(101)로부터 물을 제거하고, 제습된 공기(106)를 구조물(102) 내로 다시 배출한다. 특정 실시예에서, 구조물(102)은, (예를 들어, 범람 또는 화재의 결과인) 수해를 겪은 공간을 포함한다. 수해 구조물(102)을 복구하기 위해서, 구조물(102) 내의 공기의 습도를 신속하게 감소시키고 그로 인해 수해를 겪은 구조물(102)의 부분을 건조하도록, 하나 이상의 제습 시스템(200)이 구조물(102) 내에서 전략적으로 위치될 수 있다.
휴대용 제습 시스템(200)의 특정 구현예가 예시되고 주로 설명되었지만, 본 개시내용은 특정한 필요에 따라 휴대용 제습 시스템(200)의 임의의 적절한 구현예를 고려한다. 또한, 휴대용 제습 시스템(200)의 다양한 구성요소가 구조물(102) 내의 특정 위치에 위치되는 것으로서 도시되었지만, 본 개시내용은 이들 구성요소가 특정한 필요에 따라 임의의 적절한 위치에 위치되는 것을 고려한다.
도 3 및 도 4는 구조물(102) 내의 공기의 습도를 감소시키기 위해 도 1 및 도 2의 제습 시스템(100) 및 휴대용 제습 시스템(200)에 의해 사용될 수도 있는 예시적 제습 시스템(300)을 도시한다. 제습 시스템(300)은 1차 증발기(310), 1차 응축기(330), 2차 증발기(340), 2차 응축기(320), 압축기(360), 1차 계량 장치(380), 2차 계량 장치(390), 및 팬(370)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제습 시스템(300)은 부차냉각(sub-cooling) 코일(350)을 추가로 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 부차냉각 코일(350) 및 1차 응축기(330)는 단일 코일로 조합된다. 냉매(305)의 유동이 도시된 바와 같이 제습 시스템(300)을 통해 순환된다. 일반적으로, 제습 시스템(300)은 유입 기류(101)를 수용하고, 유입 기류(101)로부터 물을 제거하고, 제습된 공기(106)를 배출한다. 물은 냉매(305) 유동의 냉각 사이클을 사용하여 유입 공기(101)로부터 제거된다. 그러나, 2차 증발기(340) 및 2차 응축기(320)를 포함함으로써, 제습 시스템(300)은 냉매(305)의 유동의 적어도 일 부분이 단일 냉각 사이클에서 2회 증발 및 응축되게 한다. 이는 압축기에 어떠한 추가의 전력을 추가하지 않으면서 전형적인 시스템에 비해 냉각 용량을 증가시키고, 그로 인해 시스템의 전체 제습 효율을 증가시킨다.
일반적으로, 제습 시스템(300)은 2차 증발기(340)의 포화 온도를 2차 응축기(320)의 포화 온도에 정합시키려고 시도한다. 2차 증발기(340) 및 2차 응축기(320)의 포화 온도는 일반적으로 수식: (유입 공기(101)의 온도+ 제2 기류(315)의 온도)/2에 따라 제어된다. 2차 증발기(340)의 포화 온도가 유입 공기(101) 보다 낮기 때문에, 증발은 2차 증발기(340)에서 발생한다. 2차 응축기(320)의 포화 온도가 제2 기류(315) 보다 높기 때문에, 2차 응축기(320)에서 응축이 발생한다. 2차 증발기(340) 내에서 증발되는 냉매(305)의 양은 2차 응축기(320) 내에서의 응축되는 양과 실질적으로 동일하다.
1차 증발기(310)는 2차 계량 장치(390)로부터의 냉매(305)의 유동을 수용하고 냉매(305)의 유동을 압축기(360)로 출력한다. 1차 증발기(310)는 임의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브(fin tube), 마이크로 채널 등)일 수 있다. 1차 증발기(310)는 2차 증발기(340)로부터 제1 기류(345)를 수용하고, 제2 기류(315)를 2차 응축기(320)로 출력한다. 일반적으로, 제2 기류(315)는 제1 기류(345) 보다 더 차가운 온도 상태이다. 유입된 제1 기류(345)를 냉각시키기 위해, 1차 증발기(310)는 제1 기류(345)로부터 냉매(305)의 유동으로 열을 전달하고, 그로 인해 냉매(305)의 유동이 적어도 부분적으로 액체에서 기체로 증발하게 한다. 제1 기류(345)로부터 냉매(305)의 유동으로의 이러한 열 전달은 또한 제1 기류(345)로부터 물을 제거한다.
2차 응축기(320)는 2차 증발기(340)로부터의 냉매(305)의 유동을 수용하고 냉매(305)의 유동을 2차 계량 장치(390)로 출력한다. 2차 응축기(320)는 임의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브, 마이크로 채널 등)일 수 있다. 2차 응축기(320)는 1차 증발기(310)로부터 제2 기류(315)를 수용하고 제3 기류(325)를 출력한다. 일반적으로, 제3 기류(325)는 제2 기류(315) 보다 더 따뜻하고 더 건조하다(즉, 이슬점이 동일할 것이지만 상대 습도가 낮을 것이다). 2차 응축기(320)는 냉매(305)의 유동으로부터 제2 기류(315)로 열을 전달함으로써 제3 기류(325)를 발생시키고, 그로 인해 냉매(305)의 유동이 기체로부터 액체로 적어도 부분적으로 응축되게 한다.
1차 응축기(330)는 압축기(360)로부터의 냉매(305)의 유동을 수용하고, 냉매(305)의 유동을 1차 계량 장치(380) 또는 부차냉각 코일(350) 중 하나로 출력한다. 1차 응축기(330)는 임의의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브, 마이크로 채널 등)일 수 있다. 1차 응축기(330)는 제3 기류(325) 또는 제4 기류(355) 중 어느 하나를 수용하고 제습된 공기(106)를 출력한다. 일반적으로, 제습된 공기(106)는 제3 기류(325) 및 제4 기류(355) 보다 더 따뜻하고 더 건조하다(즉, 더 낮은 상대 습도를 가진다). 1차 응축기(330)는 냉매(305)의 유동으로부터 열을 전달함으로써 제습된 공기(106)를 발생시키고, 그로 인해 냉매(305)의 유동이 적어도 부분적으로 기체로부터 액체로 응축되게 한다. 일부 실시예에서, 1차 응축기(330)는 냉매(305)의 유동을 액체(즉, 100% 액체)로 완전히 응축시킨다. 다른 실시예에서, 1차 응축기(330)는 냉매(305)의 유동을 액체(즉, 100% 미만의 액체)로 부분적으로 응축시킨다. 특정 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 응축기(330)의 일 부분은 기류(101)에 추가하여 별개의 기류를 수용한다. 예를 들어, 도 4의 1차 응축기(330)의 최우측 에지는 2차 증발기(340), 1차 증발기(310), 2차 응축기(320), 및 부차냉각 코일(350)의 최우측 에지를 넘어 연장하거나 돌출한다. 1차 응축기(330)의 이 돌출 부분은 추가의 별개의 기류를 수용할 수 있다.
2차 증발기(340)는 1차 계량 장치(380)로부터의 냉매(305)의 유동을 수용하고 냉매(305)의 유동을 2차 응축기(320)로 출력한다. 2차 증발기(340)는 임의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브, 마이크로 채널 등)일 수 있다.
2차 증발기(340)는 유입 공기(101)를 수용하고, 제1 기류(345)를 1차 증발기(310)로 출력한다. 일반적으로, 제1 기류(345)는 유입 공기(101) 보다 더 차가운 온도 상태이다. 유입하는 유입 공기(101)를 냉각시키기 위해, 2차 증발기(340)는 유입 공기(101)로부터 냉매(305)의 유동으로 열을 전달하고, 그로 인해 냉매(305)의 유동이 적어도 부분적으로 액체에서 기체로 증발하게 한다.
제습 시스템(300)의 선택적 구성요소인 부차냉각 코일(350)은 액체 냉매가 1차 응축기(330)를 떠날 때 액체 냉매(305)를 부차냉각시킨다. 결국, 이는 액체 냉매가 부차냉각 코일(350)에 진입하기 전보다 더 차가운 최대 30도(또는 초과)인 액체 냉매를 1차 계량 장치(380)에 공급한다. 예를 들어, 부차냉각 코일(350)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 340psig/105°F/60% 증기인 경우, 냉매가 부차냉각 코일(350)를 떠날 때 냉매(305)의 유동은 340psig/80°F/0% 증기일 수 있다. 부차냉각 냉매(305)는 더 큰 밀도 뿐만 아니라 더 큰 열 엔탈피 인자를 가지며, 이는 냉매(305)의 유동의 증발 사이클의 감소된 사이클 시간(cycle times) 및 빈도를 초래한다. 이는 제습 시스템(300)의 더 큰 효율 및 더 적은 에너지 사용을 초래한다. 제습 시스템(300)의 실시예는 부차냉각 코일(350)을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 마이크로-채널 응축기(330 또는 320)를 갖는 휴대용 제습 시스템(200) 내에서 이용되는 제습 시스템(300)의 실시예는 부차냉각 코일(350)을 포함할 수 있고, 반면에 다른 유형의 응축기(330 또는 320)를 이용하는 제습 시스템(300)의 실시예는 부차냉각 코일(350)을 포함하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 제습 시스템(100)과 같은 분할 시스템 내에서 이용되는 제습 시스템(300)은 부차냉각 코일(350)을 포함하지 않을 수 있다.
압축기(360)는 냉매(305)의 유동을 가압하고, 그로 인해 냉매(305)의 온도를 증가시킨다. 예를 들어, 압축기(360)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 128psig/52°F/100% 증기인 경우, 냉매가 압축기(360)를 떠날 때 냉매(305)의 유동은 340psig/150°F/100% 증기일 수 있다. 압축기(360)는 1차 증발기(310)로부터의 냉매(305)의 유동을 수용하고, 냉매(305)의 가압된 유동을 1차 응축기(330)에 공급한다.
팬(370)은 유입 공기(101)를 제습 시스템(300) 내로 그리고 2차 증발기(340), 1차 증발기(310), 2차 응축기(320), 부차냉각 코일(350), 및 1차 응축기(330)를 통해 견인하도록 동작가능한 임의의 적절한 구성요소를 포함할 수 있다. 팬(370)은 임의의 유형의 공기 이동기(예를 들어, 축방향 팬, 전향 경사 임펠러 및 후향 경사 임펠러 등)일 수 있다. 예를 들어, 팬(370)은 도 3에 도시된 바와 같이 1차 응축기(330)에 인접하여 위치된 후향 경사 임펠러일 수 있다. 팬(370)이 1차 응축기(330)에 인접하여 위치되는 것으로서 도 3에 도시되어 있지만, 팬(370)이 제습 시스템(300)의 기류 경로를 따라 임의 위치에 위치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 팬(370)은 기류(101, 345, 315, 325, 355 또는 106) 중 임의의 하나의 기류 경로 내에 위치될 수 있다. 또한, 제습 시스템(300)은 이들 기류 경로 중 임의의 하나 이상의 기류 경로 내에 위치되는 하나 이상의 추가 팬을 포함할 수 있다.
1차 계량 장치(380) 및 2차 계량 장치(390)는 임의의 적절한 유형의 계량/팽창 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 1차 계량 장치(380)는 자동온도조절 팽창 밸브(TXV)이고, 2차 계량 장치(390)는 고정형 오리피스 장치이다(또는 그 반대이다). 특정 실시예에서, 계량 장치(380 및 390)는 냉매(305)의 유동으로부터 압력을 제거하여 증발기(310 및 340) 내에서 액체로부터 증기로의 팽창 또는 상태의 변화를 가능하게 한다. 계량 장치(380 및 390)에 진입하는 고압 액체(또는 대체로 액체) 냉매는 계량 장치(380 및 390)를 떠나는 액체 냉매(305)보다 높은 온도 상태이다. 예를 들어, 1차 계량 장치(380)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 340psig/80°F/0% 증기인 경우, 냉매(305)의 유동은 1차 계량 장치(380)를 떠날 때 196psig/68°F/5% 증기일 수 있다. 다른 예로서, 2차 계량 장치(390)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 196psig/68°F/4% 증기라면, 냉매(305)의 유동은 2차 계량 장치(390)를 떠날 때 128psig/44°F/14% 증기일 수 있다.
냉매(305)는 R410a와 같은 임의의 적절한 냉매일 수 있다. 일반적으로, 제습 시스템(300)은 압축기(360)로부터 1차 응축기(330), (선택적으로) 부차냉각 코일(350), 1차 계량 장치(380), 2차 증발기(340), 2차 응축기(320), 2차 계량 장치(390), 및 1차 증발기(310)를 통과하는 냉매(305)의 폐쇄형 냉각 루프를 이용한다. 압축기(360)는 냉매(305)의 유동을 가압하고, 그로 인해 냉매(305)의 온도를 증가시킨다. 임의의 적절한 열 교환기를 포함할 수 있는 1차 및 2차 응축기(330 및 320)는 냉매(305)의 유동으로부터 그를 통과하는 개별 기류(즉, 제4 기류(355) 및 제2 기류(315))로의 열 전달을 촉진함으로써 냉매(305)의 가압된 유동을 냉각시킨다. 1차 및 2차 응축기(330 및 320)를 떠나는 냉매(305)의 냉각된 유동은, 냉매(305)의 유동의 압력을 감소시키도록 동작가능하고 그로 인해 냉매(305)의 유동의 온도를 감소시키는 개별 팽창 장치(즉, 1차 계량 장치(380) 및 2차 계량 장치(390))에 진입할 수 있다. 임의의 적절한 열 교환기를 포함할 수 있는 1차 및 2차 증발기(310 및 340)는 개별적으로 2차 계량 장치(390) 및 1차 계량 장치(380)로부터의 냉매(305)의 유동을 수용한다. 1차 및 2차 증발기(310 및 340)는 그를 통과하는 개별 기류(즉, 유입 공기(101) 및 제1 기류(345))로부터 냉매(305)의 유동으로의 열의 전달을 촉진한다. 1차 증발기(310)를 떠난 후의 냉매(305)의 유동은 압축기(360)를 다시 통과하고 사이클은 반복된다.
특정 실시예에서, 전술된 냉각 루프는 증발기(310 및 340)가 범람 상태에서 동작하도록 구성될 수도 있다. 즉, 냉매(305)의 유동은 증발기(310 및 340)에 액체 상태로 진입할 수 있고, 냉매(305)의 유동의 일 부분은 증발기(310 및 340)를 진출할 때 여전히 액체 상태일 수 있다. 따라서, 냉매(305)의 유동의 상 변화(열이 냉매(305)의 유동으로 전달됨에 따라 액체에서 증기)는 증발기(310 및 340)에 걸쳐 발생하여, 전체 증발기(310 및 340)에 걸쳐 거의 일정한 압력 및 온도(그리고, 그 결과, 증가된 냉각 용량)를 초래한다.
제습 시스템(300)의 예시적인 실시예의 동작 시, 유입 공기(101)는 팬(370)에 의해 제습 시스템(300) 내로 견인될 수 있다. 유입 공기(101)는 2차 증발기(340)를 통과하는데, 2차 증발기(340)에서는 열이 유입 공기(101)로부터 2차 증발기(340)를 통과하는 냉매(305)의 냉각 유동으로 전달된다. 그 결과, 유입 공기(101)가 냉각될 수 있다. 예로서, 유입 공기(101)가 80°F/60% 습도라면, 2차 증발기(340)는 70°F/84% 습도에서 제1 기류(345)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(305)의 유동이 2차 증발기(340) 내에서 부분적으로 증발할 수 있다. 예를 들어, 2차 증발기(340)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 196psig/68°F/5% 증기라면, 냉매(305)의 유동은 2차 증발기(340)를 떠날 때 196psig/68°F/38% 증기일 수 있다.
냉각된 유입 공기(101)는 제1 기류(345)로서 2차 증발기(340)를 떠나서 1차 증발기(310)에 진입한다. 2차 증발기(340)와 마찬가지로, 1차 증발기(310)는 제1 기류(345)로부터 1차 증발기(310)를 통과하는 냉매(305)의 냉각 유동으로 열을 전달한다. 그 결과, 제1 기류(345)는 그 이슬점 온도 이하로 냉각될 수 있어, 제1 기류(345) 내의 수분을 응축시킨다(그로 인해 제1 기류(345)의 절대 습도를 감소시킨다). 예로서, 제1 기류(345)가 70°F/84% 습도이면, 1차 증발기(310)는 54°F/98% 습도에서 제2 기류(315)를 출력할 수 있다. 이는 냉매(305)의 유동이 1차 증발기(310) 내에서 부분적으로 또는 완전히 증발하게 할 수 있다. 예를 들어, 1차 증발기(310)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 128psig/44°F/14% 증기라면, 냉매(305)의 유동은 1차 증발기(310)를 떠날 때 128psig/52°F/100% 증기일 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 기류(345)로부터의 액체 응축물은 도 4에 도시된 바와 같이 응축물 저장부에 연결된 배수 팬(drain pan) 내에 수집될 수 있다. 추가적으로, 응축물 저장부는, 수집된 응축물을 연속적으로 또는 주기적 간격으로 제습 시스템(300)으로부터 (예를 들어, 배수 호스를 통해) 적절한 배수장치 또는 저장 위치로 이동시키는 응축물 펌프를 포함할 수 있다.
냉각된 제1 기류(345)는 제2 기류(315)로서 1차 증발기(310)를 떠나고 2차 응축기(320)에 진입한다. 2차 응축기(320)는 2차 응축기(320)를 통과하는 냉매(305)의 고온 유동으로부터 제2 기류(315)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 제2 기류(315)를 재가열하고, 그로 인해 제2 기류(315)의 상대 습도를 감소시킨다. 예로서, 제2 기류(315)가 54°F/98% 습도이면, 2차 응축기(320)는 65°F/68% 습도로 제3 기류(325)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(305)의 유동은 2차 응축기(320) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 2차 응축기(320)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 196psig/68°F/38% 증기라면, 냉매(305)의 유동은 2차 응축기(320)를 떠날 때 196psig/68°F/4% 증기일 수 있다.
일부 실시예에서, 제습된 제2 기류(315)는 제3 기류(325)로서 2차 응축기(320)를 떠나고 1차 응축기(330)에 진입한다. 1차 응축기(330)는 1차 응축기(330)를 통과하는 냉매(305)의 고온 유동으로부터 제3 기류(325)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 제3 기류(325)를 추가로 가열하고, 그로 인해 제3 기류(325)의 상대 습도를 추가로 감소시킨다. 예로서, 제3 기류(325)가 65°F/68% 습도이면, 2차 응축기(320)는 102°F/19% 습도로 제습된 공기(106)를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매(305)의 유동은 1차 응축기(330) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다.
예를 들어, 1차 응축기(330)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 340psig/150°F/100% 증기라면, 냉매(305)의 유동은 1차 응축기(330)를 떠날 때 340psig/105°F/60% 증기일 수 있다.
전술된 바와 같이, 제습 시스템(300)의 일부 실시예는 2차 응축기(320)와 1차 응축기(330) 사이에서 기류 내에 부차냉각 코일(350)을 포함할 수도 있다. 부차냉각 코일(350)은 부차냉각 코일(350)을 통과하는 냉매(305)의 고온 유동으로부터 제3 기류(325)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 제3 기류(325)를 추가로 가열하고, 그로 인해 제3 기류(325)의 상대 습도를 추가로 감소시킨다. 예로서, 제3 기류(325)가 65°F/68% 습도이면, 부차냉각 코일(350)은 81°F/37% 습도로 제4 기류(355)를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매(305)의 유동은 부차냉각 코일(350) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 부차냉각 코일(350)에 진입하는 냉매(305)의 유동이 340psig/150°F/60% 증기라면, 냉매(305)의 유동은 부차냉각 코일(350)를 떠날 때 340psig/80°F/0% 증기일 수 있다.
제습 시스템(300)의 일부 실시예는 하나 이상의 위치에서 하나 이상의 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있는 제어기를 포함할 수 있다. 각각의 컴퓨터 시스템은 임의의 적절한 입력 장치(예를 들어, 키패드, 터치 스크린, 마우스, 또는 정보를 수용할 수 있는 다른 장치), 출력 장치, 대용량 저장 매체, 또는 데이터를 수신하고, 처리하고, 저장하고, 통신하기 위한 다른 적절한 구성요소를 포함할 수 있다. 입력 장치 및 출력 장치 모두는 사용자로부터 입력을 수신할 뿐만 아니라 사용자에게 출력을 제공하기 위해 자기 컴퓨터 디스크(magnetic computer disk), CD-ROM 또는 다른 적절한 매체와 같은 고정형 또는 제거가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 각각의 컴퓨터 시스템은 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 네트워크 컴퓨터, 키오스크, 무선 데이터 포트, PDA(personal data assistant), 이들 또는 다른 장치 내의 하나 이상의 프로세서, 또는 임의의 다른 적절한 처리 장치를 포함할 수 있다. 요약하면, 제어기는 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.
제어기는 하나 이상의 처리 모듈을 추가적으로 포함할 수 있다. 각각의 처리 모듈은 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 또는 임의의 다른 적절한 컴퓨팅 장치 또는 리소스를 각각 포함할 수 있고, 단독으로 또는 제습 시스템(300)의 다른 구성요소와 함께 작동할 수 있어, 본원에 설명된 기능성의 일 부분 또는 모두를 제공할 수 있다. 제어기는 컴퓨터 메모리를 추가적으로 포함할 수 있다(또는 무선 또는 유선 통신을 통해 통신가능하게 커플링될 수 있다). 메모리는 임의의 메모리 또는 데이터베이스 모듈을 포함할 수 있으며, 자기 매체, 광학 매체, RAM(random access memory), ROM(read-only memory), 제거가능한 매체, 또는 임의의 다른 적절한 로컬 또는 원격 메모리 구성요소를 비제한적으로 포함하는 휘발성 또는 비휘발성 메모리의 형태를 취할 수 있다.
제습 시스템(300)의 특정 구현예가 도시되고 주로 설명되지만, 본 개시내용은 특정한 필요에 따라 제습 시스템(300)의 임의의 적합한 구현예를 고려한다. 또한, 제습 시스템(300)의 다양한 구성요소가 특정 위치에서 서로에 대해 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 개시내용은 이러한 구성요소가 특정한 필요에 따라 임의의 적절한 위치에 위치되는 것을 고려한다.
도 5는 구조물(102) 내의 공기의 습도를 감소시키기 위해 도 1 및 도 2의 제습 시스템(100) 및 휴대용 제습 시스템(200)에 의해 사용될 수 있는 예시적 제습 방법(500)을 도시한다. 방법(500)은 단계(510)에서 시작할 수 있는데, 여기서 2차 증발기는 유입 기류를 수용하고 제1 기류를 출력한다. 일부 실시예에서, 2차 증발기는 2차 증발기(340)이다. 일부 실시예에서, 유입 기류는 유입 공기(101)이고, 제1 기류는 제1 기류(345)이다. 일부 실시예에서, 단계(510)의 2차 증발기는 1차 계량 장치(380)와 같은 1차 계량 장치로부터 냉매의 유동을 수용하고, (변화된 상태의) 냉매의 유동을 2차 응축기(320)와 같은 2차 응축기에 공급한다. 일부 실시예에서, 방법(500)의 냉매의 유동은 전술한 냉매(305)의 유동이다.
단계(520)에서, 1차 증발기는 단계(510)의 제1 기류를 수용하고, 제2 기류를 출력한다. 일부 실시예에서, 1차 증발기는 1차 증발기(310)이고, 제2 기류는 제2 기류(315)이다. 일부 실시예에서, 단계(520)의 1차 증발기는 2차 계량 장치(390)와 같은 2차 계량 장치로부터 냉매의 유동을 수용하고, (변화된 상태의) 냉매의 유동을 압축기(360)와 같은 압축기에 공급한다.
단계(530)에서, 2차 응축기는 단계(520)의 제2 기류를 수용하고 제3 기류를 출력한다. 일부 실시예에서, 2차 응축기는 2차 응축기(320)이고, 제3 기류는 제3 기류(325)이다. 일부 실시예에서, 단계(530)의 2차 응축기는 단계(510)의 2차 증발기로부터 냉매의 유동을 수용하고, (변화된 상태의) 냉매의 유동을 2차 계량 장치(390)와 같은 2차 계량 장치에 공급한다.
단계(540)에서, 1차 응축기가 단계(530)의 제3 기류를 수용하고 제습된 기류를 출력한다. 일부 실시예에서, 1차 응축기는 1차 응축기(330)이고, 제습된 기류는 제습된 공기(106)이다. 일부 실시예에서, 단계(540)의 1차 응축기는 단계(520)의 압축기로부터 냉매의 유동을 수용하고, (변화된 상태의) 냉매의 유동을 단계(510)의 1차 계량 장치에 공급한다. 대안 실시예에서는, 단계(540)의 1차 응축기가 (변화된 상태의) 냉매의 유동을 부차냉각 코일(350)과 같은 부차냉각 코일에 공급하는데, 이는 결국 (변화된 상태의) 냉매의 유동을 단계(510)의 1차 계량 장치에 공급한다.
단계(550)에서, 압축기는 단계(520)의 1차 증발기로부터 냉매의 유동을 수용하고, (변화된 상태의) 냉매의 유동을 단계(540)의 1차 응축기에 제공한다. 단계(550) 후에, 방법(500)이 종료될 수 있다.
특정 실시예는, 적절한 경우, 도 5의 방법(500)의 하나 이상의 단계를 반복할 수 있다. 본 개시내용이 특정 순서로 발생하는 것으로 도 5의 방법의 특정 단계를 설명하고 예시하고 있지만, 본 개시내용은 도 5의 방법의 임의의 적절한 단계가 임의의 적절한 순서로 발생하는 것을 고려한다. 또한, 본 개시내용은 도 5의 방법의 특정 단계를 포함하는 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키기 위한 예시적 제습 방법을 설명하고 도시하고 있지만, 본 개시내용은 임의의 적절한 단계를 포함하는 구조물 내의 공기의 습도를 감소시키기 위한 임의의 적절한 방법을 고려하며, 이는 적절한 경우, 도 5의 방법의 단계의 모두 또는 일부를 포함하거나 또는 전부를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 본 개시내용은 도 5의 방법의 특정 단계를 수행하는 특정한 구성요소, 장치, 또는 시스템을 설명하고 예시하지만, 본 개시내용은 도 5의 방법의 임의의 적절한 단계를 수행하는 임의의 적절한 구성요소, 장치, 또는 시스템의 임의의 적절한 조합을 고려한다.
도 5의 예시적인 방법이 도 3의 제습 시스템(300)과 관련하여 위에서 종종 설명되었지만, 동일하거나 유사한 방법이 (후술되는) 도 6 및 도 8의 제습 시스템(600 및 800)을 포함하는, 본원에 설명된 임의의 제습 시스템을 사용하여 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 도 5의 예시적인 방법과 관련하여, 증발기 또는 응축기에 대한 언급은, 예를 들어, 도 9 및 도 10의 예와 관련하여 전술한 바와 같이, 이러한 구성요소의 기능을 수행하도록 동작가능한 단일 코일 팩(single coil pack)의 증발기 부분 또는 응축기 부분을 지칭할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 6은 구조물(102) 내의 공기의 습도를 감소시키기 위해 도 1의 분할 제습 시스템(100)에 따라 사용될 수 있는 예시적 제습 시스템(600)을 도시한다. 제습 시스템(600)은 일반적으로 실내에 있는 제습 유닛(602) 및 응축기 시스템(604)(예를 들어, 도 1의 응축기 시스템(108))을 포함한다. 제습 유닛(602)은 1차 증발기(610), 2차 증발기(640), 2차 응축기(620), 1차 계량 장치(680), 2차 계량 장치(690), 및 제1 팬(670)을 포함하는 반면에, 응축기 시스템(604)은 1차 응축기(630), 압축기(660), 선택적 부차냉각 코일(650) 및 제2 팬(695)을 포함한다.
냉매(605)의 유동은 도시된 바와 같이 제습 시스템(600)을 통해 순환된다. 일반적으로, 제습 유닛(602)은 유입 기류(601)를 수용하고, 유입 기류(601)로부터 물을 제거하고, 공조 공간(conditioned space) 내로 제습된 공기(625)를 배출한다. 물은 냉매(605)의 유동의 냉각 사이클을 사용하여 유입 공기(601)로부터 제거된다. 도 6의 시스템(600)을 통한 냉매(605)의 유동은 도 3의 제습 시스템(300)을 통한 냉매(305)의 유동과 유사한 방식으로 진행한다. 그러나, 시스템(600)을 통한 기류의 경로는 본원에 설명된 시스템(300)을 통한 것과 상이하다. 그러나, 2차 증발기(640) 및 2차 응축기(620)를 포함함으로써, 제습 시스템(600)은 냉매(605)의 유동의 적어도 일 부분이 단일 냉각 사이클에서 2회 증발 및 응축할 수 있게 한다. 이는, 압축기에 대한 임의의 추가적인 전력을 필요로 하지 않으면서 전형적인 시스템에 비해 냉각 용량을 증가시키고, 그로 인해 시스템의 전체 효율을 증가시킨다.
제습 유닛(602) 및 응축기 시스템(604)을 포함하는 시스템(600)의 분할 구성은 냉각 및 제습 프로세스로부터의 열이 실외로 또는 (예를 들어, 제습된 공간 외부의) 비공조 공간으로 버려지는 것을 허용한다. 이로 인해 제습 시스템(600)은 전형적인 중앙 공조 시스템 또는 열 펌프와 유사한 풋프린트를 가질 수 있다. 일반적으로, 시스템(600)으로부터 공조 공간으로 출력되는 제3 기류(625)의 온도는 도 3의 시스템(300)으로부터 출력되는 기류(106)의 온도와 비교할 때 상당히 감소된다. 따라서, 시스템(600)의 구성은 제습된 공기가 감소된 온도로 공조 공간에 제공되는 것을 허용한다. 따라서, 시스템(600)은 제습기의 기능(공기 제습) 및 중앙 공조기의 기능(공기 냉각) 모두를 수행할 수 있다.
일반적으로, 제습 시스템(600)은 2차 증발기(640)의 포화 온도를 2차 응축기(620)의 포화 온도에 정합시키려고 시도한다. 2차 증발기(640) 및 2차 응축기(620)의 포화 온도는 일반적으로 수식: (유입 공기(601)의 온도 + 제2 기류(615)의 온도)/2에 따라 제어된다. 2차 증발기(640)의 포화 온도가 유입 공기(601)보다 낮기 때문에, 증발이 2차 증발기(640)에서 발생한다. 2차 응축기(620)의 포화 온도가 제2 기류(615)보다 높기 때문에, 응축이 2차 응축기(620)에서 발생한다. 2차 증발기(640)에서 증발하는 냉매(605)의 양은 2차 응축기(620)에서의 응축하는 양과 실질적으로 동일하다.
1차 증발기(610)는 2차 계량 장치(690)로부터의 냉매(605)의 유동을 수용하고 냉매(605)의 유동을 압축기(660)로 출력한다. 1차 증발기(610)는 임의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브, 마이크로 채널 등)일 수 있다. 1차 증발기(610)는 2차 증발기(640)로부터 제1 기류(645)를 수용하고, 제2 기류(615)를 2차 응축기(620)로 출력한다. 일반적으로, 제2 기류(615)는 제1 기류(645)보다 더 차가운 온도 상태이다. 유입 제1 기류(645)를 냉각시키기 위해, 1차 증발기(610)는 제1 기류(645)로부터 냉매(605)의 유동으로 열을 전달하, 그로 인해 냉매(605)의 유동은 적어도 부분적으로 액체로부터 기체로 증발하게 된다. 또한, 제1 기류(645)로부터 냉매(605)의 유동으로의 열의 이러한 전달은 제1 기류(645)로부터의 물을 제거한다.
2차 응축기(620)는 2차 증발기(640)로부터 냉매(605)의 유동을 수용하고, 냉매(605)의 유동을 2차 계량 장치(690)로 출력한다. 2차 응축기(620)는 임의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브, 마이크로 채널 등)일 수 있다. 2차 응축기(620)는 1차 증발기(610)로부터 제2 기류(615)를 수용하고 제3 기류(625)를 출력한다. 제3 기류(625)는 일반적으로, 제2 기류(615) 보다 더 따뜻하고 더 건조하다(즉, 이슬점이 동일할 것이지만 상대 습도는 낮을 것이다). 2차 응축기(620)는 냉매(605)의 유동으로부터의 열을 제2 기류(615)로 전달함으로써 제3 기류(625)를 발생시키고, 그로 인해 냉매(605)의 유동이 기체에서 액체로 적어도 부분적으로 응축되게 한다. 상술한 바와 같이, 제3 기류(625)가 공조 공간 내로 출력된다. (예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같은) 다른 실시예에서, 제3 기류(625)는 추가로 감소된 상대 습도로 공조 공간 내로 출력되기 전에 부차냉각 코일(650)을 통해 및/또는 그 위로 우선 통과할 수 있다.
냉매(605)는 실외로 또는 비공조 공간으로 유동하여 응축기 시스템(604)의 압축기(660)로 유동한다. 압축기(660)는 냉매(605)의 유동을 가압하고, 그로 인해 냉매(605)의 온도를 증가시킨다. 예를 들어, 압축기(660)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 128psig/52°F/100% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 압축기(660)를 떠날 때 340psig/150°F/100% 증기일 수 있다. 압축기(660)는 1차 증발기(610)로부터 냉매(605)의 유동을 수용하고, 냉매(605)의 가압된 유동을 1차 응축기(630)로 공급한다.
1차 응축기(630)는 압축기(660)로부터의 냉매(605)의 유동을 수용하고 냉매(605)의 유동을 부차냉각 코일(650)로 출력한다. 1차 응축기(630)는 임의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브, 마이크로 채널 등)일 수 있다. 1차 응축기(630) 및 부차냉각 코일(650)은 제1 실외 기류(606)를 수용하고 제2 실외 기류(608)를 출력한다. 일반적으로, 제2 실외 기류(608)는 제1 실외 기류(606)보다 더 따뜻하다(즉, 낮은 상대 습도를 갖는다). 1차 응축기(630)는 냉매(605)의 유동으로부터의 열을 전달하고, 그로 인해 냉매(605)의 유동이 적어도 부분적으로 기체로부터 액체로 응축되게 한다. 일부 실시예에서, 1차 응축기(630)는 냉매(605)의 유동을 액체(즉, 100% 액체)로 완전히 응축시킨다. 다른 실시예에서, 1차 응축기(630)는 냉매(605)의 유동을 액체(즉, 100% 미만의 액체)로 부분적으로 응축시킨다.
제습 시스템(600)의 선택적 구성요소인 부차냉각 코일(650)은 액체 냉매가 1차 응축기(630)를 떠날 때 액체 냉매(605)를 냉각시킨다. 결국, 이는 액체 냉매가 부차냉각 코일(650)에 진입하기 전보다 더 차가운 30도(또는 초과)인 액체 냉매를 1차 계량 장치(680)에 공급한다. 예를 들어, 부차냉각 코일(650)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 340psig/105°F/60% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 부차냉각 코일(650)을 떠날 때 340psig/80°F/0% 증기일 수 있다. 부차냉각된 냉매(605)는 더 큰 밀도 뿐만 아니라 더 큰 열 엔탈피 인자를 갖는데, 이는 기류와 증발기 사이의 에너지 전달을 개선하여 냉매(605)로부터의 추가 잠열의 제거를 초래한다. 이는 추가로, 제습 시스템(600)의 더 큰 효율 및 더 적은 에너지 사용을 초래한다. 제습 시스템(600)의 실시예는 부차냉각 코일(650)을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다.
특정 실시예에서, 부차냉각 코일(650) 및 1차 응축기(630)는 단일 코일로 조합된다. 이러한 단일 코일은 기류(606 및 608) 및 냉매(605)의 유동을 위한 적절한 순회부(circuiting)를 포함한다. 단일 코일 응축기 및 부차냉각 코일을 포함하는 응축기 시스템(604)의 예시적인 예가 도 7에 도시되어 있다. 단일 유닛 코일은 응축기에 대응 하는 내부 튜브(710) 및 부차냉각 코일에 대응하는 외부 튜브(705)를 포함한다. 냉매는 외부 튜브(705)를 통해 유동하기 전에 내부 튜브(710)를 통해 지향될 수 있다. 도 7에 도시된 예시적인 예에서, 기류는 팬(695)에 의해 단일 유닛 코일을 통해 견인되고 상향으로 배출된다. 그러나, 다른 실시예의 응축기 시스템은 응축기, 압축기, 선택적인 부차냉각 코일, 및 팬을 본 기술 분야에 공지된 다른 구성과 함께 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
2차 증발기(640)는 1차 계량 장치(680)로부터의 냉매(605)의 유동을 수용하고, 냉매(605)의 유동을 2차 응축기(620)로 출력한다. 2차 증발기(640)는 임의 유형의 코일(예를 들어, 핀 튜브, 마이크로 채널 등)일 수 있다. 2차 증발기(640)는 유입 공기(601)를 수용하고 제1 기류(645)를 1차 증발기(610)로 출력한다. 일반적으로, 제1 기류(645)는 유입 공기(601) 보다 더 차가운 온도상태이다. 유입하는 유입 공기(601)를 냉각시키기 위해, 2차 증발기(640)는 유입 공기(601)로부터 냉매(605)의 유동으로 열을 전달하고, 그로 인해 냉매(605)의 유동이 적어도 부분적으로 액체로부터 기체로 증발되게 한다.
팬(670)은 제습 유닛(602) 내로 그리고 2차 증발기(640), 1차 증발기(610), 및 2차 응축기(620)를 통해 유입 공기(601)를 견인하도록 동작가능한 임의의 적절한 구성요소를 포함할 수 있다. 팬(670)은 임의 유형의 공기 이동기(예를 들어, 축방향 팬, 전향 경사 임펠러, 후향 경사 임펠러 등)일 수 있다. 예를 들어, 팬(670)은 2차 응축기(620)에 인접하여 위치되는 후향 경사 임펠러일 수 있다.
팬(670)이 응축기(620)에 인접하여 위치되는 것으로 도 6에 도시되어 있지만, 팬(670)은 제습 유닛(602)의 기류 경로를 따르는 임의 개소에 위치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 팬(670)은 기류(601, 645, 615, 또는 625) 중 임의의 하나의 기류 경로 내에 위치될 수 있다. 또한, 제습 유닛(602)은 이들 기류 경로 중 임의의 하나 이상 내에 위치되는 하나 이상의 추가 팬을 포함할 수 있다. 유사하게, 응축기 시스템(604)의 팬(695)이 1차 응축기(630) 위에 위치되어 있는 것으로 도 6에 도시되어 있지만, 팬(695)은 응축기(630) 및 부차냉각 코일(650)에 대해 임의 개소(예를 들어, 위, 아래, 옆)에 위치될 수 있고, 따라서 긴 팬(695)은 1차 응축기(630) 및 부차냉각 코일(650)을 향한 기류(606)의 유동을 촉진하도록 적절하게 위치 및 구성된다는 것이 이해되어야 한다.
팬(670)에 의해 발생되는 기류의 속도는 팬(695)에 의해 발생된 것과 상이할 수 있다. 예를 들어, 팬(695)에 의해서 발생된 기류(606)의 유량은 팬(670)에 의해 발생된 기류(601)의 유량보다 더 높을 수 있다. 이러한 유량의 차이는 본원에서 설명된 제습 시스템에 몇몇 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 팬(695)에 의해 발생되는 대형 기류가 응축기 시스템(604)의 1차 응축기(630) 및 부차냉각 코일(650)에서 개선된 열 전달을 제공할 수 있다. 일반적으로, 제2 팬(695)에 의해 발생되는 기류의 속도는 제1 팬(670)에 의해 발생되는 기류의 속도의 약 2배 내지 5배 사이이다. 예를 들어, 제1 팬(670)에 의해 발생된 기류의 속도는 분당 약 200 내지 400 입방 피트(cfm)일 수 있다. 예를 들어, 제2 팬(695)에 의해 발생된 기류의 속도는 분당 약 900 내지 1200 입방 피트(cfm)일 수 있다.
1차 계량 장치(680) 및 2차 계량 장치(690)는 임의의 적절한 유형의 계량/팽창 장치이다. 일부 실시예에서, 1차 계량 장치(680)는 자동온도조절 팽창 밸브(TXV)이고, 2차 계량 장치(690)는 고정형 오리피스 장치이다(또는 그 반대이다). 특정 실시예에서, 계량 장치(680 및 690)는 냉매(605)의 유동으로부터 압력을 제거하여 증발기(610 및 640) 내에서 팽창 또는 액체로부터 증기로의 상태 변화를 허용한다. 계량 장치(680 및 690)에 진입하는 고압 액체(또는 대체로 액체) 냉매는 계량 장치(680 및 690)를 떠나는 액체 냉매(605)보다 높은 온도 상태이다. 예를 들어, 1차 계량 장치(680)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 340psig/80°F/0% 증기인 경우, 냉매(605)의 유동은 1차 계량 장치(680)를 떠날 때 196psig/68°F/5% 증기일 수 있다. 다른 예로서, 2차 계량 장치(690)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 196psig/68°F/4% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 2차 계량 장치(690)를 떠날 때 128psig/44°F/14% 증기일 수 있다.
특정 실시예에서, 2차 계량 장치(690)는 계량 장치(690)에 진입하는 냉매(605)의 압력이 계량 장치(605)를 진출하는 냉매(605)의 압력과 실질적으로 동일하도록 실질적으로 개방 상태(본원에서 "완전 개방" 상태로 지칭됨)에서 동작된다. 예를 들어, 냉매(605)의 압력은 계량 장치(690)에 진입하는 냉매(605)의 압력의 80%, 90%, 95%, 99%, 또는 최대 100%일 수 있다. 2차 계량 장치(690)가 "완전 개방" 상태에서 동작될 때, 1차 계량 장치(680)는 제습 시스템(600) 내의 압력 강하의 1차 소스이다. 이러한 구성에서, 기류(615)는 2차 응축기(620)를 통과할 때 실질적으로 가열되지 않으며, 2차 증발기(640), 1차 증발기(610) 및 2차 응축기(620)가 효율적으로 단일 증발기로 작용한다. 2차 계량 장치(690)가 "완전 개방" 상태에서 동작될 때 기류(601)로부터 더 적은 물이 제거될 수 있지만, 2차 계량 장치(690)가 "완전 개방" 상태가 아닐 때보다 더 낮은 온도에서 기류(606)가 공조 공간으로 출력될 것이다. 이 구성은 제습 시스템(600)이 중앙 공조기에 의해 생성되는 기류와 유사한 특성을 갖는 냉각 기류(625)를 생성할 수 있도록 비교적 높은 SHR(sensible heat ratio) 동작 모드에 대응한다. 기류(601)의 속도가 (예를 들어, 팬(670) 또는 제습 시스템(600)의 하나 이상의 다른 팬의 속도를 증가시킴으로써) 문턱 값까지 증가되면, 제습 시스템(600)은 기류(601)로부터 물을 제거하지 않고 감지가능 냉각(sensible cooling)을 수행할 수 있다.
냉매(605)는 R410a와 같은 임의의 적절한 냉매일 수 있다. 일반적으로, 제습 시스템(600)은 압축기(660)로부터 1차 응축기(630), (선택적으로) 부차냉각 코일(650), 1차 계량 장치(680), 2차 증발기(640), 2차 응축기(620), 2차 계량 장치(690) 및 1차 증발기(610)를 통과하는 냉매(605)의 폐쇄형 냉각 루프를 이용한다. 압축기(660)는 냉매(605)의 유동을 가압하고, 그로 인해 냉매(605)의 온도를 증가시킨다. 임의의 적절한 열 교환기를 포함할 수 있는 1차 및 2차 응축기(630 및 620)는 냉매(605)의 유동으로부터 그를 통과하는 개별 기류(즉, 제1 실외 기류(606) 및 제2 기류(615))로의 열 전달을 촉진함으로써 냉매(605)의 가압된 유동을 냉각시킨다. 1차 및 2차 응축기(630 및 620)를 떠나는 냉매(605)의 냉각 유동은, 냉매(605)의 유동의 압력을 감소시키도록 동작가능하고 그로 인해 냉매(605)의 유동의 온도를 감소시키는 개별 팽창 장치(즉, 1차 계량 장치(680) 및 2차 계량 장치(690))에 진입할 수 있다. 임의의 적절한 열 교환기를 포함할 수 있는 1차 및 2차 증발기(610 및 640)는 개별적으로 2차 계량 장치(690) 및 1차 계량 장치(680)로부터의 냉매(605)의 유동을 수용한다. 1차 및 2차 증발기(610 및 640)는 그를 통과하는 개별 기류(즉, 유입 공기(601) 및 제1 기류(645))로부터 냉매(605)의 유동으로의 열 전달을 촉진한다. 냉매(605)의 유동은 1차 증발기(610)를 떠난 후에 압축기(660)를 다시 통과하고, 사이클이 반복된다.
특정 실시예에서, 전술된 냉각 루프는 증발기(610 및 640)가 범람 상태에서 동작하도록 구성될 수 있다. 즉, 냉매(605)의 유동은 액체 상태로 증발기(610 및 640)에 진입할 수 있고, 냉매(605)의 유동의 일 부분은 증발기(610 및 640)를 진출할 때 여전히 액체 상태일 수 있다. 따라서, 냉매(605)의 유동의 상 변화(열이 냉매(605)의 유동으로 전달됨에 따라 액체에서 증기)는 증발기(610 및 640)에 걸쳐 발생하여, 전체 증발기(610 및 640)에 걸쳐 거의 일정한 압력 및 온도(그리고, 그 결과, 증가된 냉각 용량)를 초래한다.
제습 시스템(600)의 예시적인 실시예의 동작 시, 유입 공기(601)는 팬(670)에 의해 제습 시스템(600) 내로 견인될 수 있다. 유입 공기(601)는, 열이 유입 공기(601)로부터 2차 증발기(640)를 통과하는 냉매(605)의 냉각 유동으로 전달되는 2차 증발기(640)를 통과한다. 그 결과, 유입 공기(601)가 냉각될 수 있다. 예로서, 유입 공기(601)가 80°F/60% 습도인 경우, 2차 증발기(640)는 70°F/84% 습도로 제1 기류(645)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동이 2차 증발기(640) 내에서 부분적으로 증발될 수 있다. 예를 들어, 2차 증발기(640)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 196psig/68°F/5% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 2차 증발기(640)를 떠날 때 196psig/68°F/38% 증기일 수 있다.
냉각된 유입 공기(601)는 제1 기류(645)로서 2차 증발기(640)를 떠나고, 1차 증발기(610)에 진입한다. 2차 증발기(640)와 같이, 1차 증발기(610)는 제1 기류(645)로부터 1차 증발기(610)를 통과하는 냉매(605)의 냉각 유동으로 열을 전달한다. 그 결과, 제1 기류(645)는 그 이슬점 온도 이하로 냉각될 수 있어, 제1 기류(645) 내의 수분을 응축시킨다(그로 인해, 제1 기류(645)의 절대 습도를 감소시킨다). 예로서, 제1 기류(645)가 70°F/84% 습도이면, 1차 증발기(610)는 54°F/98% 습도로 제2 기류(615)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동은 1차 증발기(610) 내에서 부분적으로 또는 완전히 증발될 수 있다. 예를 들어, 1차 증발기(610)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 128psig/44°F/14% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 1차 증발기(610)를 떠날 때 128psig/52°F/100% 증기일 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 기류(645)로부터의 액체 응축물은 도 4에 도시된 바와 같이, 응축물 저장부에 연결된 배수 팬 내에 수집될 수 있다. 추가로, 응축물 저장부는 수집된 응축물을 연속적으로 또는 주기적 간격으로 제습 시스템(600)으로부터 (예를 들어, 배수 호스를 통해) 적절한 배수장치 또는 저장 위치로 이동시키는 응축물 펌프를 포함할 수 있다.
냉각된 제1 기류(645)는 제2 기류(615)로서 1차 증발기(610)를 떠나고 2차 응축기(620)로 진입한다. 2차 응축기(620)는 2차 응축기(620)를 통과하는 냉매(605)의 고온 유동으로부터 제2 기류(615)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 제2 기류(615)를 재가열하고, 그로 인해 제2 기류(615)의 상대 습도를 감소시킨다. 예로서, 제2 기류(615)가 54°F/98% 습도이면, 2차 응축기(620)는 65°F/68% 습도로 제습된 기류(625)를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매(605)의 유동은 2차 응축기(620) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 2차 응축기(620)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 196psig/68°F/38% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 2차 응축기(620)를 떠날 때 196psig/68°F/4% 증기일 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 기류(615)는 제습된 기류(625)로서 2차 응축기(620)를 떠나고, 공조 공간으로 출력된다.
1차 응축기(630)는 1차 응축기(630)를 통과하는 냉매(605)의 고온 유동으로부터 제1 실외 기류(606)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 실외 기류(606)를 가열하는데, 이는 제2 실외 기류(608)로서 비공조 공간(예를 들어, 실외)으로 출력된다. 예로서, 제1 실외 기류(606)가 65°F/68% 습도인 경우, 1차 응축기(630)는 102°F/19% 습도로 제2 실외 기류(608)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동은 1차 응축기(630) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 1차 응축기(630)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 340psig/150°F/100% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 1차 응축기(630)를 떠날 때 340psig/105°F/60% 증기일 수 있다.
전술된 바와 같이, 제습 시스템(600)의 일부 실시예는 1차 응축기(630)와 응축기 시스템(604)의 유입구 사이에서 기류 내에 부차냉각 코일(650)을 포함할 수 있다. 부차냉각 코일(650)은 부차냉각 코일(650)을 통과하는 냉매(605)의 고온 유동으로부터 제1 실외 기류(606)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 제1 실외 기류(606)를 가열하고, 그로 인해 제1 실외 기류(606)의 온도를 증가시킨다. 예로서, 제1 실외 기류(606)가 65°F/68% 습도이면, 부차냉각 코일(650)은 81°F/37% 습도로 기류를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동은 부차냉각 코일(650) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 부차냉각 코일(650)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 340psig/150°F/60% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 부차냉각 코일(650)을 떠날 때 340psig/80°F/0% 증기일 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서, 부차냉각 코일(650)은 응축기 시스템(604) 내에 있다. 이 구성은 공조 공간 내로 출력되는 제3 기류(625)의 온도를 최소화한다. 대안적 실시예가 제습 유닛(802)이 부차냉각 코일(650)을 포함하는 도 8의 제습 시스템(800)으로 도시된다. 이 실시예에서, 기류(625)는 팬(670)을 통해 기류(855)로서 공조 공간에 출력되기 전에 부차냉각 코일(650)을 먼저 통과한다. 본원에 설명된 바와 같이, 팬(670)은 대안적으로 제습 유닛(802) 내의 기류의 경로를 따르는 임의 장소에 위치될 수 있고, 하나 이상의 추가의 팬이 제습 유닛(802) 내에 포함될 수 있다.
어떠한 특정한 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 제습 시스템(800)의 구성은 도 6의 제습 시스템(600)의 것보다 공통의 동작 조건 하에서 더 에너지 효율적인 것으로 여겨진다. 예를 들어, 제3 기류(625)의 온도가 실외 온도(즉, 기류(606)의 온도) 미만이면, 냉매(605)는 제습 유닛(802) 내에 배치되는 부차냉각 코일(650)로 더 효과적으로 냉각 또는 부차냉각될 것이다. 이러한 동작 조건은 예를 들어 온난한 기후에서 및/또는 하계 동안의 위치 면에서 일반적일 수 있다. 특정 실시예에서, 실내 유닛(802)은 또한 예를 들어 2차 증발기(640), 1차 증발기(610), 및/또는 2차 응축기(620)(도시되지 않은 구성) 근처에 위치될 수 있는 압축기(660)를 포함한다.
제습 시스템(800)의 예시적인 실시예의 동작 시, 유입 공기(601)는 팬(670)에 의해 제습 시스템(800) 내로 견인될 수 있다. 유입 공기(601)는, 열이 유입 공기(601)로부터 2차 증발기(640)를 통과하는 냉매(605)의 냉각 유동으로 전달되는 2차 증발기(640)를 통과한다. 그 결과, 유입 공기(601)가 냉각될 수 있다. 예로서, 유입 공기(601)가 80°F/60% 습도인 경우, 2차 증발기(640)는 70°F/84% 습도로 제1 기류(645)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동이 2차 증발기(640) 내에서 부분적으로 증발될 수 있다. 예를 들어, 2차 증발기(640)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 196psig/68°F/5% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 2차 증발기(640)를 떠날 때 196psig/68°F/38% 증기일 수 있다.
냉각된 유입 공기(601)는 제1 기류(645)로서 2차 증발기(640)를 떠나고, 1차 증발기(610)에 진입한다. 2차 증발기(640)와 같이, 1차 증발기(610)는 제1 기류(645)로부터 1차 증발기(610)를 통과하는 냉매(605)의 냉각 유동으로 열을 전달한다. 그 결과, 제1 기류(645)는 그 이슬점 온도 이하로 냉각될 수 있어, 제1 기류(645) 내의 수분을 응축시킨다(그로 인해, 제1 기류(645)의 절대 습도를 감소시킨다). 예로서, 제1 기류(645)가 70°F/84% 습도이면, 1차 증발기(610)는 54°F/98% 습도로 제2 기류(615)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동은 1차 증발기(610) 내에서 부분적으로 또는 완전히 증발될 수 있다. 예를 들어, 1차 증발기(610)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 128psig/44°F/14% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 1차 증발기(610)를 떠날 때 128psig/52°F/100% 증기일 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 기류(645)로부터의 액체 응축물은 도 4에 도시된 바와 같이, 응축물 저장부에 연결된 배수 팬 내에 수집될 수 있다. 추가적으로, 응축물 저장부는 수집된 응축물을 연속적으로 또는 주기적 간격으로 제습 시스템(800)으로부터 (예를 들어, 배수 호스를 통해) 적절한 배수장치 또는 저장 위치로 이동시키는 응축물 펌프를 포함할 수 있다.
냉각된 제1 기류(645)는 제2 기류(615)로서 1차 증발기(610)를 떠나고 2차 응축기(620)로 진입한다. 2차 응축기(620)는 2차 응축기(620)를 통과하는 냉매(605)의 고온 유동으로부터 제2 기류(615)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 제2 기류(615)를 재가열하고, 그로 인해 제2 기류(615)의 상대 습도를 감소시킨다. 예로서, 제2 기류(615)가 54°F/98% 습도이면, 2차 응축기(620)는 65°F/68% 습도로 제습된 기류(625)를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매(605)의 유동은 2차 응축기(620) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 2차 응축기(620)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 196psig/68°F/38% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 2차 응축기(620)를 떠날 때 196psig/68°F/4% 증기일 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 기류(615)는 제습된 기류(625)로서 2차 응축기(620)를 떠나고, 공조 공간으로 출력된다.
제습된 기류(625)는 부차냉각 코일(650)에 진입하는데, 이는 부차냉각 코일(650)을 통과하는 냉매(605)의 고온 유동으로부터 제습된 기류(625)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 제습된 기류(625)를 가열하고, 그로 인해 제습된 기류(625)의 습도를 추가적으로 감소시킨다. 예로서, 제습된 기류(625)가 65°F/68% 습도라면, 부차냉각 코일(650)은 81°F/37% 습도로 기류(855)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동은 부차냉각 코일(650) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 부차냉각 코일(650)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 340psig/150°F/60% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 부차냉각 코일(650)을 떠날 때 340psig/80°F/0% 증기일 수 있다.
1차 응축기(630)는 1차 응축기(630)를 통과하는 냉매(605)의 고온 유동으로부터 제1 실외 기류(606)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 실외 기류(606)를 가열하는데, 이는 제2 실외 기류(608)로서 비공조 공간으로 출력된다. 예로서, 제1 실외 기류(606)가 65°F/68% 습도인 경우, 1차 응축기(630)는 102°F/19% 습도로 제2 실외 기류(608)를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매(605)의 유동은 1차 응축기(630) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 1차 응축기(630)에 진입하는 냉매(605)의 유동이 340psig/150°F/100% 증기라면, 냉매(605)의 유동은 1차 응축기(630)를 떠날 때 340psig/105°F/60% 증기일 수 있다.
도 6 및 도 8의 제습 시스템(600 및 800)의 일부 실시예는 하나 이상의 위치에 하나 이상의 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있는 제어기를 포함할 수 있다. 각각의 컴퓨터 시스템은 임의의 적절한 입력 장치(예를 들어, 키패드, 터치 스크린, 마우스, 또는 정보를 수용할 수 있는 다른 장치), 출력 장치, 대용량 저장 매체, 또는 데이터를 수신하고, 처리하고, 저장하고, 통신하기 위한 다른 적절한 구성요소를 포함할 수 있다. 입력 장치 및 출력 장치 모두는 사용자로부터 입력을 수신할 뿐만 아니라 사용자에게 출력을 제공하기 위해 자기 컴퓨터 디스크(magnetic computer disk), CD-ROM 또는 다른 적절한 매체와 같은 고정형 또는 제거가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 각각의 컴퓨터 시스템은 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 네트워크 컴퓨터, 키오스크, 무선 데이터 포트, PDA(personal data assistant), 이들 또는 다른 장치 내의 하나 이상의 프로세서, 또는 임의의 다른 적절한 처리 장치를 포함할 수 있다. 요약하면, 제어기는 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.
제어기는 하나 이상의 처리 모듈을 추가적으로 포함할 수 있다. 각각의 처리 모듈은 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 또는 임의의 다른 적절한 컴퓨팅 장치 또는 리소스를 각각 포함할 수 있고, 단독으로 또는 제습 시스템(600 및 800)의 다른 구성요소와 함께 작동할 수 있어, 본원에 설명된 기능성의 일 부분 또는 모두를 제공할 수 있다. 제어기는 컴퓨터 메모리를 추가적으로 포함할 수 있다(또는 무선 또는 유선 통신을 통해 통신가능하게 커플링될 수 있다). 메모리는 임의의 메모리 또는 데이터베이스 모듈을 포함할 수 있으며, 자기 매체, 광학 매체, RAM(random access memory), ROM(read-only memory), 제거가능한 매체, 또는 임의의 다른 적절한 로컬 또는 원격 메모리 구성요소를 비제한적으로 포함하는 휘발성 또는 비휘발성 메모리의 형태를 취할 수 있다.
제습 시스템(600 및 800)의 특정 구현예가 도시되고 주로 설명되지만, 본 개시내용은 특정한 필요에 따라 제습 시스템(600 및 800)의 임의의 적절한 구현예를 고려한다. 또한, 제습 시스템(600, 800)의 다양한 구성요소가 특정 위치에 그리고 서로에 대해 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 개시내용은 이러한 구성요소가 특정한 필요에 따라 임의의 적절한 위치에 위치되는 것을 고려한다.
특정 실시예에서, 도 3, 도 6 또는 도 8의 2차 증발기(340 및 640), 1차 증발기(310 및 610) 및 2차 응축기(320 및 620)는 단일 코일 팩 내에서 조합된다. 단일 코일 팩은 전술한, 2차 증발기, 1차 증발기 및 2차 응축기의 개별 기능을 수용하기 위한 부분(예를 들어, 별개의 냉매 회로)을 포함할 수 있다. 이러한 단일 코일 팩의 예시적인 예가 도 9에 도시되어 있다. 도 9는 복수의 코일(도 9에서 원으로 표시됨)을 포함하는 단일 코일 팩(900)을 도시한다. 코일 팩(900)은 2차 증발기 부분(940), 1차 증발기 부분(910) 및 2차 응축기 부분(920)을 포함한다. 코일 팩은 도 9의 예시적인 경우에 도시된 바와 같이 계량 장치(980 및 990)를 포함하고 및/또는 그에 유동적으로 연결가능하다. 특정 실시예에서, 계량 장치(980 및 990)는 도 3의 1차 계량 장치(380) 및 2차 계량 장치(390)에 대응한다.
일반적으로, 계량 장치(980 및 990)는 임의의 적절한 유형의 계량/팽창 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 계량 장치(980)는 자동온도조절 팽창 밸브(TXV)이고, 2차 계량 장치(990)는 고정형 오리피스 장치이다(또는 그 반대이다). 일반적으로, 계량 장치(980 및 990)는 증발기 부분(910 및 940)에서 팽창 또는 액체로부터 증기로의 상태 변화를 허용하기 위해 냉매(905)의 유동으로부터의 압력을 제거한다. 계량 장치(980 및 990)에 진입하는 고압 액체(또는 대체로 액체) 냉매(905)는 계량 장치(980, 990)를 떠나는 액체 냉매(905)보다 높은 온도상태이다. 예를 들어, 1차 계량 장치(980)에 진입하는 냉매(905)의 유동이 340psig/80°F/0% 증기인 경우, 냉매(905)의 유동은 1차 계량 장치(980)를 떠날 때 196psig/68°F/5% 증기일 수 있다. 다른 예로서, 2차 계량 장치(990)에 진입하는 냉매(905)의 유동이 196psig/68°F/4% 증기라면, 냉매(905)의 유동은 2차 계량 장치(990)를 떠날 때 128psig/44°F/14% 증기일 수 있다. 냉매(905)는 도 3의 냉매(305)와 관련하여 전술한 바와 같은 임의의 적절한 냉매일 수 있다.
단일 코일 팩(900)의 예시적인 실시예의 동작 시, 유입 기류(901)는 열이 유입 공기(901)로부터 2차 증발기 부분(940)을 통과하는 냉매(905)의 냉각 유동으로 전달되는 2차 증발기 부분(940)을 통과한다. 그 결과, 유입 공기(901)가 냉각될 수 있다. 예로서, 유입 공기(901)가 80°F/60% 습도인 경우, 2차 증발기 부분(940)은 70°F/84% 습도로 제1 기류를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매(905)의 유동은 2차 증발기 부분(940) 내에서 부분적으로 증발될 수 있다. 예를 들어, 2차 증발기 부분(940)에 진입하는 냉매(905)의 유동이 196psig/68°F/5% 증기라면, 냉매(905)의 유동은 2차 증발기 부분(940)을 떠날 때 196psig/68°F/38% 증기일 수 있다.
냉각된 유입 공기(901)는 코일 팩(900)을 통해 진행하여, 1차 증발기 부분(910)에 도달한다. 2차 증발기 부분(940)과 같이, 1차 증발기 부분(910)은 기류(901)로부터 1차 증발기 부분(910)을 통과하는 냉매(905)의 냉각 유동으로 열을 전달한다. 그 결과, 기류(901)는 그 이슬점 온도 이하로 냉각될 수 있어, 기류(901) 내의 수분을 응축시킨다(그로 인해, 기류(901)의 절대 습도를 감소시킨다). 예로서, 기류(901)가 70°F/84% 습도이면, 1차 증발기 부분(910)은 기류(901)를 54°F/98% 습도로 냉각시킬 수 있다. 이로 인해 냉매(905)의 유동은 1차 증발기 부분(910) 내에서 부분적으로 또는 완전히 증발될 수 있다. 예를 들어, 1차 증발기 부분(910)에 진입하는 냉매(905)의 유동이 128psig/44°F/14% 증기라면, 냉매(905)의 유동은 1차 증발기 부분(910)을 떠날 때 128psig/52°F/100% 증기일 수 있다. 특정 실시예에서, 1차 증발기 부분(910)을 통한 기류로부터의 액체 응축물은 (예를 들어, 도 4에 도시되고 본원에 설명된 바와 같은) 응축물 저장부에 연결된 배수 팬 내에 수집될 수 있다. 추가로, 응축물 저장부는 수집된 응축물을 연속적으로 또는 주기적 간격으로 코일 팩(900)으로부터 (예를 들어, 배수 호스를 통해) 적절한 배수장치 또는 저장 위치로 이동시키는 응축물 펌프를 포함할 수 있다.
1차 증발기 부분(910)을 떠나는 냉각된 기류(901)는 2차 응축기 부분(920)에 진입한다. 2차 응축기 부분(920)은 2차 응축기 부분(920)을 통과하는 냉매(905)의 고온 유동으로부터 기류(901)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 기류(901)를 재가열하고, 그로 인해 그 상대 습도를 감소시킨다. 예로서, 기류(901)가 54°F/98% 습도이면, 2차 응축기 부분(920)은 65°F/68% 습도로 유출 기류(925)를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매(905)의 유동은 2차 응축기 부분(920) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 2차 응축기 부분(920)에 진입하는 냉매(905)의 유동이 196psig/68°F/38% 증기라면, 냉매(905)의 유동은 2차 응축기 부분(920)을 떠날 때 196psig/68°F/4% 증기일 수 있다. 유출 기류(925)는 예를 들어, 도 3의 1차 응축기 부분(330) 또는 부차냉각 코일(350)에 진입할 수 있다.
비록 코일 팩(900)의 특정 구현예가 도시되고 주로 설명되었지만, 본 개시내용은, 특정한 필요에 따라, 코일 팩(900)의 임의의 적절한 구현예를 고려한다. 또한, 코일 팩(900)의 다양한 구성요소가 특정 위치에 위치되는 것으로 도시되었지만, 본 개시내용은 그러한 구성요소가 특정한 필요에 따라 임의의 적절한 위치에 위치되는 것을 고려한다.
특정 실시예에서, 도 3, 도 6 또는 도 8의 2차 증발기(340 및 640) 및 2차 응축기(320 및 620)는, 단일 코일 팩이 2차 증발기 및 2차 응축기의 개별 기능성을 수용하기 위해 부분(예를 들어, 별개의 냉매 회로)을 포함되도록, 단일 코일 팩 내에 조합된다. 이러한 실시예의 예시적인 실시예가 도 10에 도시된다. 도 10은 2차 증발기 부분(1040) 및 2차 응축기 부분(1020)을 포함하는 단일의 코일 팩(1000)을 도시한다. 도 10의 예시적인 예에 도시된 바와 같이, 1차 증발기(1010)가 단일 코일 팩(1000)의 2차 증발기 부분(1040) 및 2차 응축기 부분(1020) 사이에 위치된다. 이러한 예시적 실시예에서, 단일 코일 팩(1000)이 "U"-형상의 코일로서 도시된다. 그러나, 유동 기류(1001)가 2차 증발기 부분(1040), 1차 증발기(1010) 및 2차 응축기 부분(1020)을 순차적으로 통과하는 한 대안 실시예가 사용될 수 있다. 일반적으로, 단일 코일 팩(1000)은 1차 증발기(1010)의 코일 유형과 비교할 때 동일하거나 또는 다른 코일 유형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단일 코일 팩(1000)은 마이크로채널 코일 유형을 포함할 수 있는 반면에, 1차 증발기(1010)는 핀 튜브 코일 유형을 포함할 수 있다. 이는 단일 코일 팩(1000) 및 1차 증발기(1010)가 사용되는 제습 시스템을 최적화하기 위한 추가의 유연성을 제공할 수 있다.
단일 코일 팩(1000)의 예시적인 실시예의 동작 시, 유입 공기(1001)는, 열이 유입 공기(1001)로부터 2차 증발기 부분(1040)을 통과하는 냉매의 냉각 유동으로 전달되는 2차 증발기 부분(1040)을 통과한다. 그 결과, 유입 공기(1001)가 냉각될 수 있다. 예로서, 유입 공기(1001)가 80°F/60% 습도인 경우, 2차 증발기 부분(1040)은 70°F/84% 습도로 기류를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매의 유동은 2차 증발기 부분(1040) 내에서 부분적으로 증발될 수 있다. 예를 들어, 2차 증발기(1040)에 진입하는 냉매의 유동이 196psig/68°F/5% 증기라면, 냉매(1005)의 유동은 2차 증발기 부분(1040)을 떠날 때 196psig/68°F/38% 증기일 수 있다.
냉각된 유입 공기(1001)는 2차 증발기 부분(1040)을 떠나서 1차 증발기(1010)에 진입한다. 2차 증발기 부분(1040)과 같이, 1차 증발기(1010)는 기류(1001)로부터 1차 증발기(1010)를 통과하는 냉매의 냉각 유동으로 열을 전달한다. 그 결과, 기류(1001)가 그 이슬점 온도 이하로 냉각되어, 기류(1001) 내의 수분을 응축시킨다(그로 인해, 기류(1001)의 절대 습도를 감소시킨다). 예로서, 1차 증발기(1010)에 진입하는 기류(1001)가 70°F/84% 습도이면, 1차 증발기(1010)는 54°F/98% 습도로 기류를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매의 유동은 1차 증발기(1010) 내에서 부분적으로 또는 완전히 증발될 수 있다. 예를 들어, 1차 증발기(1010)에 진입하는 냉매의 유동이 128psig/44°F/14% 증기라면, 냉매의 유동은 1차 증발기(1010)를 떠날 때 128psig/52°F/100% 증기일 수 있다. 특정 실시예에서, 기류(1010)로부터의 액체 응축물은 도 4에 도시된 바와 같이 응축물 저장부에 연결된 배수 팬 내에 수집될 수 있다. 추가로, 응축물 저장부는 수집된 응축물을 연속적으로 또는 주기적 간격으로 1차 증발기(1010) 및 관련된 제습 시스템으로부터 (예를 들어, 배수 호스를 통해) 적절한 배수장치 또는 저장 위치로 이동시키는 응축물 펌프를 포함할 수 있다.
냉각된 기류(1001)는 1차 증발기(1010)를 떠나서 2차 응축기 부분(1020)에 진입한다. 2차 응축기 부분(1020)은 2차 응축기(1020)를 통과하는 냉매의 고온 유동으로부터 기류(1001)로의 열 전달을 촉진한다. 이는 기류(1001)를 재가열하고, 그로 인해 그 상대 습도를 감소시킨다. 예로서, 2차 응축기 부분(1020)에 진입하는 기류(1001)가 54°F/98% 습도이면, 2차 응축기(1020)는 65°F/68% 습도로 기류(1025)를 출력할 수 있다. 이로 인해 냉매의 유동은 2차 응축기(1020) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 2차 응축기 부분(1020)에 진입하는 냉매의 유동이 196psig/68°F/38% 증기라면, 냉매의 유동은 2차 응축기(1020)를 떠날 때 196psig/68°F/4% 증기일 수 있다. 출구 기류(925)는 예를 들어 도 3의 1차 응축기(330) 또는 부차냉각 코일(350)에 진입할 수 있다.
코일 팩(1000)의 특정 구현예가 도시되고 주로 설명되었지만, 본 개시내용은 특정한 필요에 따라, 코일 팩(1000)의 임의의 적절한 구현예를 고려한다. 또한, 코일 팩(1000)의 다양한 구성요소가 특정 위치에 위치되는 것으로 도시되었지만, 본 개시내용은 그러한 구성요소가 특정한 필요에 따라, 임의의 적절한 위치에 배치되는 것을 고려한다.
특정 실시예에서, 도 3, 도 6, 또는 도 8의 2차 증발기(340 및 640) 및 1차 증발기(310 및 610) 중 하나 또는 둘 모두는 둘 이상의 회로로 세분된다. 이런 실시예에서, 세분된 증발기(들)의 각각의 회로에는 대응하는 계량 장치에 의해 냉매가 급송된다. 계량 장치는 수동 계량 장치, 능동 계량 장치 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 계량 장치(380)(또는 690)는 능동 자동온도조절 팽창 밸브(TXV)일 수 있고, 2차 계량 장치(390)(또는 690)는 수동 고정형 오리피스 장치일 수 있다(또는 그 반대일 수 있다). 계량 장치는 요구되는 질량 유량으로 증발기 내의 각각의 회로에 냉매를 급송하도록 구성될 수 있다. 세분된 증발기(들)의 각각의 회로에 냉매를 급송하는 계량 장치는 계량 장치(380 및 390)와 조합하여 사용될 수 있거나 또는 계량 장치(380 및 390) 중 하나 또는 둘 모두를 대체할 수 있다.
도 11, 도 12, 도 13 및 도 14는 특정 실시예에 따라, 1차 증발기(1110)가 냉매의 유동을 위한 3개의 회로를 포함하는 제습 시스템의 부분(1100)의 예시적인 예를 도시한다. 부분(1100)은 1차 계량 장치(1180), 2차 계량 장치(1190a-c), 2차 증발기(1140), 1차 증발기(1110) 및 2차 응축기(1120)를 포함한다. 1차 증발기(1110)는 2차 계량 장치(1190a-c)로부터 냉매의 유동을 수용하기 위한 3개의 회로를 포함한다. 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14의 예에서, 각각의 2차 계량 장치(1190a-c)는 수동 계량 장치(즉, 고정된 내경 및 길이의 오리피스를 구비함)이다. 그러나, 2차 계량 장치(1190a-c) 중 하나 이상(최대 전부)은 능동 계량 장치(예를 들어, 자동온도조절 팽창 밸브)일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
제습 시스템의 부분(1100)의 예시적인 실시예의 동작 시, 냉각된(또는 부차냉각된) 냉매의 유동은, 예를 들어, 도 3의 제습 시스템(300)의 부차냉각 코일(350) 또는 1차 응축기(330)로부터 유입구(1102)에서 수용된다. 1차 계량 장치(1180)는 2차 증발기(1140) 내로의 냉매의 유량을 결정한다. 도 11, 도 12, 도 13 및 14는 단일의 1차 계량 장치(1180)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예는 (예를 들어, 2차 증발기(1140)가 냉매의 유동을 위한 둘 이상의 회로를 포함하는 경우) 다수의 1차 계량 장치를 병렬로 포함할 수 있다.
냉각된 냉매가 2차 증발기(1140)를 통과함에 따라, 열이 냉매와 2차 증발기(1140)를 통과하는 기류 사이에서 교환되어, 유입 공기를 냉각시킨다. 예로서, 유입 공기가 80°F/60% 습도이면, 2차 증발기(1140)는 70°F/84% 습도로 기류를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매의 유동은 2차 증발기(1140) 내에서 부분적으로 증발될 수 있다. 예를 들어, 2차 증발기(1140)에 진입하는 냉매의 유동이 196psig/68°F/5% 증기라면, 냉매의 유동은 2차 증발기(1140)를 떠날 때 196psig/68°F/38% 증기일 수 있다.
2차 응축기(1120)는 튜브(1106)를 통해 2차 증발기(1140)로부터 따뜻해진 냉매를 수용한다. 2차 응축기(1120)는 2차 응축기(1120)를 통과하는 냉매의 고온 유동으로부터 기류로의 열 전달을 촉진한다. 이는 기류를 재가열하고, 그로 인해 그 상대 습도를 감소시킨다. 예로서, 기류가 54°F/98% 습도이면, 2차 응축기(1120)는 65°F/68% 습도로 기류를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매의 유동은 2차 응축기(1120) 내에서 부분적으로 또는 완전히 응축될 수 있다. 예를 들어, 2차 응축기(1120)에 진입하는 냉매의 유동이 196psig/68°F/38% 증기라면, 냉매의 유동은 2차 응축기(1120)를 떠날 때 196psig/68°F/4% 증기일 수 있다.
냉각된 냉매는 1108에서 2차 응축기를 진출하고 계량 장치(1190a-c)에 의해 수용되는데, 이는 냉매의 유동을 1차 증발기(1110)의 3개의 회로 내로 분배한다. 도 14는 1차 증발기(1110)의 순회부를 포함하는 도면을 도시한다. 1차 증발기(1110)를 통과하는 기류는 그 이슬점 온도 이하로 냉각될 수 있어, 기류 내의 수분을 응축시킨다(그로 인해, 공기의 절대 습도를 감소시킨다). 예로서, 기류가 70°F/84% 습도이면, 1차 증발기(1110)는 54°F/98% 습도에서 기류를 출력할 수 있다. 이로 인해, 냉매의 유동은 1차 증발기(1110) 내에서 부분적으로 또는 완전히 증발될 수 있다.
2차 계량 장치(1190a, 1190b, 및 1190c)의 각각은 요구되는 유량으로 1차 증발기(1110)의 각각의 회로에 냉매의 유동을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 각각의 회로에 제공되는 유량은 1차 증발기(1110)의 성능을 개선하도록 최적화될 수 있다. 예를 들어, 특정 동작 조건 하에서, 전통적인 증발기 코일에서 발생하는 바와 같이, 냉매의 전체 유동이 전체 증발기를 통과하는 것을 방지하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 증발기를 통해 유동하는 냉매는 코일에서 진출하기 전에 액체에서 기체 상으로의 변화를 겪을 수 있고, 이는 단지 기체 냉매와 접촉하는 증발기의 부분에서 불량한 성능을 초래한다. 이러한 문제를 상당히 감소시키거나 제거하기 위해, 본 개시내용은 각각의 회로를 통해 요구되는 유량으로 냉매 유동을 제공한다. 요구되는 유량은 동작 중에 (예를 들어, 공지된 설계 기준 및/또는 동작 조건에 기초하여) 미리 결정될 수 있고 및/또는 가변적일 수 있다(예를 들어, 실시간으로 수동 및/또는 자동으로 조절가능하다). 유량은 냉매의 유동이 기체로의 전이 직후에 개별 회로에서 진출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 증발기의 에지 근처에서의 기류의 속도는 증발기의 중심 근처보다 작을 수 있다. 따라서, 더 낮은 속도의 냉매 유동이 2차 계량 장치(1190a-c)에 의해 1차 증발기(1110)의 에지에 대응하는 회로에 공급될 수 있다.
도 11, 도 12, 도 13, 및 도 14의 예는 둘 이상의 회로로 세분되는 1차 증발기를 포함한다. 다른 실시예에서, 2차 증발기(1110)는 또한 또는 대안적으로 둘 이상의 회로로 세분될 수 있다. 도 11, 도 12, 도 13, 및 도 14에 의해 예시된 순회부는 도 9 및 도 10에 도시된 것과 같은 단일 코일 팩에서 또한 성취될 수 있다는 것도 이해되어야 한다.
제습 시스템의 부분(1100)의 특정 구현예가 예시되고 주로 설명되었지만, 본 개시내용은 특정한 필요에 따라, 제습 시스템의 부분(1100)의 임의의 적절한 구현예를 고려한다. 또한, 제습 시스템의 부분(1100)의 다양한 구성요소가 특정 위치에 위치되는 것으로 도시되었지만, 본 개시내용은 그러한 구성요소가 특정한 필요에 따라 임의의 적절한 위치에 위치되는 것을 고려한다.
본원에서, 컴퓨터 판독가능 비일시적 저장 매체 또는 매체들은 적절한 경우에, 하나 이상의 반도체-기반 또는 다른 집적 회로(IC)(예를 들어, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 ASICs(application-specific ICs) 등), HDDs(hard disk drives), HHDs(hybrid hard drives), 광학 디스크, ODDs(optical disc drives), 광자기 디스크, 광자기 드라이브, 플로피 디스켓, FDDs(floppy disk drives), 자기 테이프, SSDs(solid-state drives), RAM-드라이브, 보안 디지털 카드 또는 드라이브, 임의의 다른 적절한 컴퓨터 판독가능 비일시적 저장 매체, 또는 이들 중 둘 이상의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 비일시적 저장 매체는, 적절한 경우, 휘발성, 비휘발성, 또는 휘발성 및 비휘발성의 조합일 수 있다.
본원에서, "또는"은, 명확하게 달리 언급되지 않거나 문맥상 달리 지시되지 않는 한, 배타적이 아니라 포함적이다. 따라서, 본원에서, "A 또는 B"는, 명확하게 달리 언급되지 않거나 문맥상 달리 지시되지 않는 한, "A, B 또는 둘 다"를 의미한다. 또한, "및"은, 명확하게 달리 언급되지 않거나 문맥상 달리 지시되지 않는 한, 연대적(both joint and several)이다. 따라서, 본원에서, "A 및 B"는, 명확하게 달리 언급되지 않거나 문맥상 달리 지시되지 않는 한, "연대적인 A 및 B"를 의미한다.
본 개시내용의 범주는 본원에 설명 또는 예시된 예시적 실시예에 대한 모든 변화, 치환, 변형, 변경, 및 수정을 포함하는데, 이는 본 기술 분야의 일반적 기술자에게 이해될 것이다. 본 개시내용의 범주는 본원에서 설명 또는 도시된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다. 또한, 본 개시내용은 특정 구성요소, 요소, 구성, 기능, 동작, 또는 단계를 포함하는 것으로 본원의 개별 실시예를 설명 및 예시하고 있지만, 이들 실시예 중 임의의 실시예는 본원의 임의의 곳에서 설명 또는 예시된 구성요소, 요소, 구성, 기능, 동작, 또는 단계 중 임의의 것의 임의의 조합 또는 치환을 포함할 수 있으며, 이는 본 기술 분야의 일반적인 기술자에게 이해될 것이다. 또한, 특정 기능을 수행하도록 적응되거나, 수행하도록 배열되거나, 수행할 수 있거나, 수행하도록 구성되거나, 수행할 수 있게 하거나, 수행하도록 동작가능하거나 또는 수행하도록 동작하는 장치 또는 시스템, 또는 장치 또는 시스템의 구성요소에 대한 첨부된 청구범위에서의 언급은, 그러한 장치, 시스템 또는 구성요소가 그렇게 적응되거나, 배열되거나, 구성되거나, 가능하게 되거나, 동작가능하거나 또는 동작하는 한, 그것 또는 그러한 기능이 활성화되거나, 턴온 상태이거나 또는 잠금 상태인 것과 무관하게 그러한 장치, 시스템 또는 구성요소를 포함한다. 추가로, 본 개시내용은 특정한 장점을 제공하는 것으로서 특정한 실시예를 설명 또는 예시하고 있지만, 특정한 실시예는 이러한 장점 중 어느 것도 제공하지 않거나, 일부 또는 모두를 제공할 수 있다.

Claims (20)

  1. 제습 시스템이며,
    제습 유닛으로서,
    1차 계량 장치,
    2차 계량 장치,
    2차 증발기로서,
    1차 계량 장치로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    유입 기류를 수용하고 제1 기류를 출력하도록 동작가능하고, 제1 기류는 유입 기류보다 더 차가운 공기를 포함하고, 제1 기류는 유입 기류가 2차 증발기를 통과할 때 유입 기류로부터 냉매의 유동으로 열을 전달함으로써 발생되는, 2차 증발기,
    1차 증발기로서,
    2차 계량 장치로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    제1 기류를 수용하고 제2 기류를 출력하도록 동작가능하고, 제2 기류는 제1 기류보다 더 차가운 공기를 포함하고, 제2 기류는 제1 기류가 1차 증발기를 통과할 때 제1 기류로부터 냉매의 유동으로 열을 전달함으로써 발생되는, 1차 증발기,
    2차 응축기로서,
    2차 증발기로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    제2 기류를 수용하고 제습된 기류를 출력하도록 동작가능하고, 제습된 기류는 제2 기류보다 더 따뜻하고 덜 습한 공기를 포함하고, 제습된 기류는 제2 기류가 2차 응축기를 통과할 때 냉매의 유동으로부터 제습된 기류로 열을 전달함으로써 발생되는, 2차 응축기, 및
    유입 기류, 제1 기류, 제2 기류 및 제습된 기류를 발생시키도록 동작가능한 제1 팬을 포함하는, 제습 유닛, 및
    응축기 유닛으로서,
    제3 기류를 발생시키도록 동작가능한 제2 팬,
    부차냉각 코일로서,
    1차 응축기로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    1차 계량 장치로 냉매의 유동을 출력하고,
    제3 기류가 부차냉각 코일과 접촉할 때 냉매의 유동으로부터 제3 기류로 열을 전달하도록 동작가능한, 부차냉각 코일,
    1차 응축기로서,
    압축기로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    제3 기류가 1차 응축기와 접촉할 때 냉매의 유동으로부터 제3 기류로 열을 전달하도록 동작가능한 1차 응축기, 및
    1차 증발기로부터 냉매의 유동을 수용하고 1차 응축기로 냉매의 유동을 제공하도록 동작가능한 압축기로서, 1차 응축기에 제공되는 냉매의 유동은 압축기에서 수용되는 냉매의 유동보다 높은 압력을 포함하는, 압축기를 포함하는, 응축기 유닛을 포함하는, 제습 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 부차냉각 코일 및 1차 응축기는 단일 코일 유닛 내에서 조합되는, 제습 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 2차 증발기, 1차 증발기, 및 2차 응축기로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 둘 이상의 부재가 단일 코일 팩 내에서 조합되는, 제습 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나는 냉매의 유동을 위한 둘 이상의 회로를 포함하는, 제습 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나에 냉매의 세분된 유동을 제공하도록 동작가능한 수동 및 능동 계량 장치 중 적어도 하나를 포함하는, 제습 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 1차 계량 장치 및 2차 계량 장치는 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나에 냉매의 세분된 유동을 제공하도록 동작가능한, 제습 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 제2 팬은 제1 팬에 의해 발생되는 제1 기류의 기류 유량의 약 2배와 약 5배 사이의 기류 유량으로 제3 기류를 발생시키도록 동작가능한, 제습 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 2차 계량 장치는 실질적으로 개방 상태에서 동작되는, 제습 시스템.
  9. 제습 시스템이며,
    제습 유닛으로서,
    1차 계량 장치,
    2차 계량 장치,
    2차 증발기로서,
    1차 계량 장치로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    유입 기류를 수용하고 제1 기류를 출력하도록 동작가능하고, 제1 기류는 유입 기류보다 더 차가운 공기를 포함하고, 제1 기류는 유입 기류가 2차 증발기를 통과할 때 유입 기류로부터 냉매의 유동으로 열을 전달함으로써 발생되는, 2차 증발기,
    1차 증발기로서,
    2차 계량 장치로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    제1 기류를 수용하고 제2 기류를 출력하도록 동작가능하고, 제2 기류는 제1 기류보다 더 차가운 공기를 포함하고, 제2 기류는 제1 기류가 1차 증발기를 통과할 때 제1 기류로부터 냉매의 유동으로 열을 전달함으로써 발생되는, 1차 증발기,
    2차 응축기로서,
    2차 증발기로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    제2 기류를 수용하고 제3 기류를 출력하도록 동작가능하고, 제3 기류는 제2 기류보다 더 따뜻하고 덜 습한 공기를 포함하고, 제3 기류는 제2 기류가 2차 응축기를 통과할 때 냉매의 유동으로부터 제3 기류로 열을 전달함으로써 발생되는, 2차 응축기,
    부차냉각 코일로서,
    1차 응축기로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    1차 계량 장치로 냉매의 유동을 출력하고,
    제3 기류를 수용하고 제습된 기류를 출력하도록 동작가능하고, 제습된 기류는 제3 기류보다 더 따뜻하고 덜 습한 공기를 포함하고, 제습된 기류는 제3 기류가 부차냉각 코일을 통과할 때 냉매의 유동으로부터 제습된 기류로 열을 전달함으로써 발생되는, 부차냉각 코일, 및
    유입 기류, 제1 기류, 제2 기류, 제3 기류 및 제습된 기류를 발생시키도록 동작가능한 제1 팬을 포함하는, 제습 유닛 및
    응축기 유닛으로서,
    제4 기류를 발생시키도록 동작가능한 제2 팬,
    부차냉각 코일로서,
    1차 응축기로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    1차 계량 장치로 냉매의 유동을 출력하고,
    제4 기류가 부차냉각 코일과 접촉할 때 냉매의 유동으로부터 제4 기류로 열을 전달하도록 동작가능한 부차냉각 코일,
    1차 응축기로서,
    압축기로부터 냉매의 유동을 수용하고,
    제4 기류가 1차 응축기와 접촉할 때, 냉매의 유동으로부터 제4 기류로 열을 전달을 전달하도록 동작가능한 1차 응축기, 및
    1차 증발기로부터 냉매의 유동을 수용하고 1차 응축기로 냉매의 유동을 제공하도록 동작가능한 압축기로서, 1차 응축기에 제공되는 냉매의 유동은 압축기에서 수용되는 냉매의 유동보다 높은 압력을 포함하는, 압축기를 포함하는, 응축기 유닛을 포함하는, 제습 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 2차 증발기, 1차 증발기, 2차 응축기, 및 부차냉각 코일로 구성된 그룹으로부터 선택된 둘 이상의 부재가 단일 코일 팩 내에서 조합되는, 제습 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나는 냉매의 유동을 위한 둘 이상의 회로를 포함하는, 제습 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나에 냉매의 세분된 유동을 제공하도록 동작가능한 수동 및 능동 계량 장치 중 적어도 하나를 포함하는, 제습 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 1차 계량 장치 및 2차 계량 장치는 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나에 냉매의 세분된 유동을 제공하도록 동작가능한, 제습 시스템.
  14. 제9항에 있어서, 제2 팬은 제1 팬에 의해 발생되는 제1 기류의 기류 유량의 약 2배와 약 5배 사이의 기류 유량으로 제4 기류를 발생시키도록 동작가능한, 제습 시스템.
  15. 제9항에 있어서, 2차 계량 장치는 실질적으로 개방 상태에서 동작되는, 제습 시스템.
  16. 제3항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나는 냉매의 유동을 위한 둘 이상의 회로를 포함하는, 제습 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나에 냉매의 세분된 유동을 제공하도록 동작가능한 수동 및 능동 계량 장치 중 적어도 하나를 포함하는, 제습 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 1차 계량 장치 및 2차 계량 장치는 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나에 냉매의 세분된 유동을 제공하도록 동작가능한, 제습 시스템.
  19. 제10항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나는 냉매의 유동을 위한 둘 이상의 회로를 포함하는, 제습 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 1차 증발기 및 2차 증발기 중 적어도 하나에 냉매의 세분된 유동을 제공하도록 동작가능한 수동 및 능동 계량 장치 중 적어도 하나를 포함하는, 제습 시스템.
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