KR20210085479A - 공기조화 시스템 - Google Patents

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Abstract

공기조화 시스템은 공급통로와 배출통로를 구비한 하우징과, 하우징에 배치되며 공기와 에너지교환을 수행하는 전열교환기와, 하우징에 회전하도록 배치되며 일부분은 공기를 제습하고 다른 일부분은 재생되는 제습로터와, 전열교환기를 통과한 공기와 열교환을 수행한 후 공기를 제습로터로 전달하는 제1열교환부와, 배출통로에서 제습로터의 상류 측에서 공기와 열교환을 수행하는 제2열교환부를 포함하고, 하우징은 실내공기를 배출통로의 전열교환기 상류 측으로 도입하는 도입구와 배출통로에서 전열교환기를 통과한 공기를 제2열교환부 상류 측으로 전달하는 전달통로와 배출통로에서 제습로터를 통과한 공기를 외부로 배출하는 배출구를 더 포함한다.

Description

공기조화 시스템{Air conditioning system}
실시예들은 공기조화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향상된 성능의 제습 및 냉난방 기능을 갖는 공기조화 시스템에 관한 것이다.
공기조화 시스템은 건물의 실내공간과 같이 구획된 공간의 온도와 습도를 조절하는 냉방운전 또는 난방운전을 수행하거나 실내외의 공기를 교환하는 환기운전 등을 수행하는 시스템이다.
공기조화 시스템은 대형 빌딩이나 공공장소의 넓은 공간으로부터 개인이 생활하고 일하는 좁은 공간에 이르기까지 다양한 영역에 사용되고 있으나, 여름철에 전기 공급량이 부족하여 전기를 주동력원으로 사용하는 공기조화 시스템을 대체하거나 단점을 극복하기 위한 기술 개발 노력이 지속되고 있다.
예를 들어, 주택이나 상업용 건물 중에는 환기를 위하여 실내외를 통하는 공기로부터 에너지를 회수하는 에너지 회수형 환기장치가 설치되기도 한다. 일반적으로 에너지 회수형 환기장치에는 공기로부터 열을 회수하거나 공기에 열을 전달할 수 있는 전열 교환기가 사용된다.
도 1은 참고기술 1인 미국 등록특허공보 US 6,199,388호에 의한 공급통로(11)와 배출통로(12)를 갖는 하우징(10)의 내부에 전열교환로터(22)와 제습로터(21)와 냉각코일(41)이 장착된 공기조화 시스템을 도시한다.
도 2와 도 3은 도 1의 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 2는 실내리턴 공기(RA)가 상대습도가 50%이고 온도가 섭씨 24도인 경우에서 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타내고, 도 3은 실내리턴 공기(RA)가 상대습도가 80%이고 온도가 섭씨 24도인 경우에서 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타낸다.
도 1 내지 도 3에 도시된 참고기술 1의 공기조화 시스템에 의하면 실내에서 공기조화 시스템의 배출통로(12)로 유입되는 실내리턴 공기(RA)의 습도가 높은 경우 공급통로(11)로부터 실내로 공급되는 실내급기(SA)의 습도가 크게 증가한다. 이러한 현상은 제습휠(21)의 재생입구 측의 습도가 높아짐으로써 제습휠(21)의 재생동작이 충분하지 않기 때문에 제습휠(21)의 제습능력이 감소하는 것과 관련된다. 이와 같은 공기조화 시스템에서는 실내리턴 공기(RA)의 습도가 높으면 제습휠(21)의 제습능력이 감소함으로써 제습휠(21)이 수행하는 역할이 약화되며, 그 결과 공기조화 시스템은 냉각제습과 유사한 기능을 수행한다. 실내리턴 공기(RA)의 습도가 높은 경우 제습휠(21)의 제습능력을 향상시키려면 냉각량을 증가시켜야 하므로, 이로 인해 실내가 과도하게 냉각되는 부작용을 가져온다.
도 4는 참고기술 2인 한국 등록특허공보 제10-0422674호에 의한 전열교환로터(22)와 제습로터(21)와 냉각코일(41)과 제습로터(21)의 재생측 상류의 가열코일(51)이 장착된 공기조화 시스템의 구조도이다.
도 5와 도 6은 도 4의 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 5는 실내리턴 공기(RA)가 상대습도가 50%이고 온도가 섭씨 24도인 경우에서 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타내고, 도 6은 실내리턴 공기(RA)가 상대습도가 80%이고 온도가 섭씨 24도인 경우에서 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타낸다.
참고기술 1의 공기조화 시스템과 비교하면, 도 4 내지 도 6에 도시된 참고기술 2의 공기조화 시스템에서는 제습휠(21)의 재생측 상류에 가열코일(51)을 설치함으로써 재생온도를 증가시켰다. 도 5 및 도 6의 그래프에서는 가열코일(51)의 온도를 조절하여 재생온도를 섭씨 35도로 설정한 경우와 재생온도를 섭씨 45도로 설정한 경우의 공기의 온도 및 습도 변화를 모두 도시하였다.
그러나 참고기술 2에 의한 공기조화 시스템에서 제습휠(21)의 재생측 상류에 가열코일(51)을 설치하더라도 제습능력이 증가하지 않는 한계가 존재한다. 제습휠(21)의 재생측 상류에 가열코일(51)을 설치하였음에도 제습능력이 증가하지 않은 이유를 분석하면 다음과 같다.
- 제습휠의 재생측의 입구 공기의 엔탈피가 상승하였다.
- 제습휠 재생측의 출구공기의 엔탈피가 상승하고, 절대습도가 상승하였다.
- 배출통로측의 전열교환기의 입구공기의 엔탈피가 상승하고, 절대습도가 상승하였다.
- 공급통로측의 전열교환기의 출구공기의 엔탈피가 상승하고, 절대습도가 상승하였다. 이로 인하여 전열교환기의 환기에너지의 회수량이 감소하였다.
- 공급통로측의 냉각코일의 출구공기(제습휠의 제습측 입구공기)의 엔탈피가 상승하고, 절대습도가 상승하였다.
- 재생온도가 상승하므로 제습휠의 제습능력은 증가하지만, 제습휠의 제습측의 입구의 절대습도가 상승하여 출구에서의 절대습도의 감소효과는 거의 없으며, 제습측의 입구공기의 엔탈피가 상승함으로써 제습측의 출구공기, 즉 공급공기의 엔탈피가 상승하는 역효과가 발생한다.
- 공급공기의 온도가 상승하였으므로 추가 냉각의 필요성도 발생하였다.
- 결론적으로, 이러한 방식의 참고기술 2의 공기조화 시스템에 의하면 제습능력 측면에서는 재생온도를 높이는 효과가 전혀 없는 것이라고 평가할 수 있다.
-참고기술 1; 미국 등록특공공보 US6,199388호(2001.03.13.) -참고기술 2; 한국 등록특허공보 제10-0422674호(2004.03.02.)
실시예들은 향상된 성능의 제습 및 냉난방 기능을 갖는 공기조화 시스템을 제공한다.
일 실시예에 관한 공기조화 시스템은 외부공기를 도입하여 공조공간으로 공급하는 공급통로와 공조공간의 실내공기를 도입하여 외부로 배출하는 배출통로를 구비한 하우징과, 하우징에 배치되며 공급통로와 배출통로의 각각을 흐르는 공기와 에너지교환을 수행하는 전열교환기와, 공급통로와 배출통로를 가로지르며 하우징에 대해 회전하도록 배치되며 공급통로와 배출통로 중 하나의 공기를 제습하고 공급통로와 배출통로 중 다른 하나의 공기에 습기를 배출하여 재생되는 제습로터와, 공급통로에서 전열교환기와 제습로터의 사이에 배치되며 전열교환기를 통과한 공기와 열교환을 수행한 후 공기를 제습로터로 전달하는 제1열교환부와, 배출통로에서 제습로터의 상류 측에 배치되어 공기와 열교환을 수행한 후 공기를 제습로터로 전달하는 제2열교환부를 포함하고, 하우징은 공조공간의 실내공기를 배출통로에서 전열교환기의 상류 측으로 도입하는 도입구와, 배출통로에서 전열교환기를 통과한 공기를 제2열교환부의 상류 측으로 전달하는 전달통로와, 배출통로에서 제습로터를 통과한 공기를 외부로 배출하는 배출구를 더 포함한다.
전열교환기는 공급통로와 배출통로를 가로지르며 하우징에 대해 회전하도록 배치되는 전열교환로터일 수 있다.
하우징의 공급통로와 배출통로는 서로 평행하게 일직선을 따라 연장할 수 있고, 하우징은 공급통로와 배출통로의 연장방향을 따라 연장하여 공급통로와 배출통로를 구획하는 격벽과, 배출통로에서 배출구와 도입구의 사이를 차단하는 차단벽을 더 포함할 수 있다.
제습로터와 전열교환기는 공급통로와 배출통로가 연장하는 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
전달통로는 배출통로에서 전열교환기를 통과하는 공기를 배출하기 위한 전달 배출구와, 배출통로에서 제2열교환부의 상류 측으로 공기를 전달하기 위한 전달 유입구를 연결하도록 하우징의 외부에 위치하는 전달관을 포함할 수 있다.
하우징은 공급통로와 배출통로를 구획하는 수평격벽을 더 포함할 수 있고, 전열교환로터의 회전 중심축과 제습로터의 회전 중심축이 서로 이격되게 배치될 수 있으며, 하우징은 공급통로와 배출통로의 각각에서 전열교환로터와 제습로터를 격리하도록 수평격벽을 가로지르는 방향으로 및 전열교환로터와 제습로터의 각각의 회전 중심축이 연장하는 방향을 따라 연장하는 수직격벽을 더 포함할 수 있다.
전달통로는 배출통로의 전열교환로터의 하류 공간을 배출통로의 제습로터의 상류 공간으로 연결하도록 수직격벽을 관통하여 형성될 수 있다.
공급통로의 전열교환로터의 하류 공간을 공급통로의 제1열교환부의 상류 공간으로 연결하도록 수직격벽을 관통하여 형성되는 제2 전달통로를 더 포함할 수 있다.
제1열교환부는 전열교환기를 통과한 공기를 냉각하여 제습로터에 전달할 수 있고, 제2열교환부는 공기를 가열하여 제습로터에 전달할 수 있으며, 공급통로에서 전열교환기와 제1열교환부의 하류 측에 위치하는 제습로터의 일부분은 공기를 제습할 수 있고, 배출통로에 위치하는 제습로터의 다른 일부분은 공기에 습기를 가하여 재생될 수 있다.
공급통로에서 제습로터의 하류 측에 위치할 수 있으며, 제습로터에 의해 제습된 공기를 냉각하여 공조공간으로 공급하기 위한 제3열교환부를 더 포함할 수 있다.
제1열교환부는 전열교환기를 통과한 공기를 가열하여 제습로터로 전달할 수 있고, 제2열교환부는 공기와의 열교환 동작을 중단하여 전달통로로부터 전달된 공기를 그대로 제습로터에 전달할 수 있으며, 공급통로에서 전열교환기와 제1열교환부의 하류 측에 위치하는 제습로터의 일부분은 공기에 습기를 가하여 재생될 수 있고, 배출통로에 위치하는 제습로터의 다른 일부분은 공기를 제습할 수 있다.
상술한 바와 같은 실시예들에 관한 공기조화 시스템에서는 제습로터의 제습 능력이 증가하므로 향상된 성능의 제습 및 냉난방 기능을 구현할 수 있다.
도 1은 참고기술 1에 의한 공기조화 시스템의 구조도이다.
도 2와 도 3은 도 1의 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 참고기술 2에 의한 공기조화 시스템의 구조도이다.
도 5와 도 6은 도 4의 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도 및 습도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7는 일 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구성요소들의 연결 관계를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 공기조화 시스템이 서로 다른 환경에서 작동할 때의 공기의 온도와 습도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 공기의 온도와 습도의 변화에 따른 제습량비와 재생온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11은 다른 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구성요소들의 연결 관계를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 12는 도 11에 도시된 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도와 습도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 또 다른 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구성요소들의 연결 관계를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 14는 도 13에 도시된 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도와 습도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 15는 또 다른 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 공기조화 시스템의 작동상태를 예시적으로 도시한 사시도이다.
도 17은 도 15에 도시된 공기조화 시스템의 작동상태를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 7는 일 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구성요소들의 연결 관계를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 7에 나타난 실시예에 관한 공기조화 시스템은 공기가 통과할 수 있는 공급통로(11)와 배출통로(12)와 전달통로(12m)를 포함하는 하우징(10)과, 하우징(10)에 회전 가능하도록 배치된 전열교환로터(22) 및 제습로터(21)와, 공급통로(11)의 제습로터(21)의 상류 측에서 공기와 열교환을 수행하는 제1열교환부(41)와, 배출통로(12)의 제습로터(21)의 상류 측에서 공기와 열교환을 수행하는 제2열교환부(51)를 포함한다.
하우징(10)은 내부가 비어 있으며, 사각형이나 원형의 단면 형상을 갖도록 제작된다. 하우징(10)의 내부에는 공기가 통과할 수 있는 통로들인 공급통로(11)와 배출통로(12)가 서로 대략 평행하도록 일직선을 따라 연장하도록 형성된다.
하우징(10)은 도 7에서 하우징(10)의 내측을 수평한 방향으로 가로지르며 연장하는 격벽(19)을 포함한다. 격벽(19)은 배출통로(12)와 공급통로(11)를 구획한다. 또한 하우징(10)은 배출통로(12)의 내부에서 배출구(12b)와 도입구(12a)의 사이를 차단하는 차단벽(18)을 포함한다. 차단벽(18)은 배출통로(12)의 내부에서 배출구(12b)가 위치한 제습로터(21)의 하류 측의 공간과 도입구(12a)가 위치한 전열교환로터(22)의 상류 측의 공간을 서로 격리하는 기능을 수행한다.
하우징(10)의 공급통로(11)는 외부공기(도면에서 '실외 공기', OA; outdoor air로 표시함)를 하우징(10)의 내부로 도입하기 위한 외부공기 유입구(11i)와, 유입구(11i)를 통해 도입된 외부공기를 처리한 후 공조공간인 실내로 처리된 공기(도면에서 '실내 급기', SA; supply air 로 표시함)를 공급하는 실내 공급구(11e)를 포함한다. 따라서 하우징(10)의 공급통로(11)는 외부공기를 도입하여 공조공간으로 공급하는 기능을 수행한다.
하우징(10)의 배출통로(12)는 공조공간인 실내의 실내공기(도면에서 '실내 리턴', RA; return air 로 표시함)를 하우징(10)의 내부로 도입하기 위한 도입구(12a)와, 도입구(12a)를 통해 도입된 실내공기를 처리한 후 처리된 공기(도면에서 '실외 배기', EA; exhaust air 로 표시함)를 외부로 배출하는 배출구(12b)를 포함한다. 따라서 하우징(10)의 배출통로(12)는 공조공간의 실내공기를 도입하여 외부로 배출하는 기능을 수행한다.
하우징(10)의 배출통로(12)는 도입구(12a)에 연결되어 실내공기를 전열교환로터(22)의 상류 측으로 공급하는 배출상류챔버(12u)와, 전열교환로터(22)를 통과하는 공기를 흐르는 전열교환로터(22)의 하류 측의 제1전달챔버(12g)와, 제1전달챔버(12g)의 공기를 배출하기 위한 전달 배출구(12e)와, 제2열교환부(51)의 상류 측에 위치하는 제2전달챔버(12f)로 공기를 공급하는 전달 유입구(12i)와, 전달 배출구(12e)와 전달 유입구(12i)를 연결하여 공기를 전달하는 전달통로(12m)를 포함한다.
전달통로(12m)는 하우징(10)의 외측에 위치하며 전달 배출구(12e)와 전달 유입구(12i)를 연결하는 전달관(pipe), 덕트(duct) 등에 의해 구현될 수 있다. 전달통로(12m)는 배출통로(12)에서 전열교환로터(22)를 통과하는 공기를 제2열교환부(51)의 상류 측으로 전달하는 기능을 수행한다.
전열교환로터(22)는 공기를 통과시키는 허니콤(벌집형상)이나 원형, 기타 다각형의 모양을 갖는 미세 구멍(기공)을 포함한다. 전열교환로터(22)는 공기를 통과시키면서 공기와 열 및 습기를 교환할 수 있는 소재, 예를 들어 알루미늄, 구리, 철 등의 금속소재에 실리카 겔 등 제습소재를 코팅한 소재를 포함할 수 있다.
전열교환로터(22)의 일부분은 배출통로(12)에 위치하고 전열교환로터(22)의 다른 일부분은 공급통로(11)에 위치한 상태에서 전열교환로터(22)는 예를 들어 모터와 같은 구동장치에 의해 회전축(32)을 중심으로 연속적인 회전 운동을 할 수 있다. 따라서 전열교환로터(22)는 공급통로(11)와 배출통로(12)를 가로지르는 방향으로 하우징(10)에 대하여 회전 운동을 할 수 있다.
배출통로(12)와 공급통로(11)의 각각을 흐르는 공기의 온도와 습도가 서로 상이한 상태에서 배출통로(12)의 공기와 공급통로(11)의 공기가 전열교환로터(22)와 에너지교환을 수행하므로 배출통로(12)와 공급통로(11)의 각각을 흐르는 대향하는 공기의 흐름의 사이에 전열교환로터(22)를 통한 에너지교환(열 및 습기 교환) 작용이 이루어진다. 전열교환로터(22)는 엔탈피휠(enthalpy wheel)이라고 부를 수도 있다.
전열교환로터(22)는 전열교환기의 일 예이며, 실시예들은 전열교환로터(22)의 구성에 의해 제한되지 않는다. 전열교환기에는 판형열교환기와 같이 회전하지 않도록 배출통로(12)와 공급통로(11)의 각각에 고정되게 배치되어 에너지교환을 수행할 수도 있다.
제습로터(21)는 예를 들어 세라믹 종이로 구성된 허니콤(honeycomb, 벌집) 형상의 다공 구조를 포함하며, 세라믹 종이의 표면에 제습제가 안정적으로 코팅되어 있다. 제습로터(21)는 예를 들어 실리카 겔(silica gel)을 이용하거나 고분자 재료로 제조된 다공성의 고분자 제습재료를 이용하여 제조될 수 있다. 고분자 제습재료는 실리카 겔에 비하여 흡습성능이 4배 이상에 달하며 제습로터(21)의 무게를 4분의 1의 수준으로 줄일 수 있으며 항균/항곰팡이 특성을 가지고 있어서, 고속으로 회전해야 하는 제습로터(21)의 구현에 적합한 소재이다.
제습로터(21)의 일부분(제습부)은 공기 중의 수증기를 제습제를 통해 흡착함으로써 공기를 제습하는 작용을 수행한다.
제습로터(21)의 제습제가 무한정으로 공기 중의 수증기를 흡착할 수는 없으므로 주기적으로 제습제에 흡착된 수분을 기화시켜 제습제가 다시 수증기를 흡착할 수 있도록 해줄 필요가 있다. 따라서 제습로터(21)의 다른 일부분(재생부)은 제습제가 흡착하였던 습기를 공기로 배출하는 작용을 한다. 이렇게 제습제에 흡착된 수분을 기화시키는 작용을 제습로터(21)의 '재생 작용'으로 표현하며, 바람직하게는 고온의 공기를 제습로터(21)에 불어줌으로써 제습제에 흡착되어 있는 수분을 기화, 즉 제습로터(21)를 재생시킬 수 있다.
격벽(19)을 중심으로 제습로터(21)가 회전함에 따라, 공급통로(11)에 위치하는 제습로터(21)의 일부분이 제습부로 작용한다. 따라서 제습로터(21)는 공급통로(11)에서 제습로터(21)를 통과하는 공기 중의 수증기를 흡착함으로써 공기를 제습한다. 배출통로(12)에 위치하는 제습로터(21)의 다른 일부분은 재생부로 작용한다. 따라서 제습로터(21)는 배출통로(12)에서 제습로터(21)를 통과하는 공기에 습기를 가하여 재생된다.
도 7에 도시된 제습로터(21)는 제습 기능과 재생 기능을 시간적으로 따로 수행하는 것이 아니라 동시에 수행할 수 있다. 도 7에 도시된 제습로터(21)의 위치가 시간에 따라 변하지 않는다고 가정하면, 공급통로(11)에 위치하는 제습로터(21)의 일부분에서는 공기에 대한 제습 작용이 이루어지고, 배출통로(12)에 위치하는 제습로터(21)의 다른 일부분에서는 공기에 대한 재생 작용이 이루어진다.
실시예들에서는 제습로터(21)가 회전축(31)을 중심으로 회전하므로, 공급통로(11)에 위치하던 제습로터(21)의 일부분은 제습로터(21)의 회전에 의해 배출통로(12)로 이동하고, 배출통로(12)에 위치하던 제습로터(21)의 다른 일부분은 제습로터(21)의 회전에 의해 공급통로(11) 측으로 이동할 수 있다. 즉, 제습로터(21)는 공급통로(11)와 배출통로(12)를 가로지르는 방향으로 하우징(10)에 대하여 회전 운동을 할 수 있다. 이러한 제습로터(21)의 작동은 지속적으로 유지되므로 제습로터(21)는 제습 및 재생 기능을 시간적으로 동시에 그리고 연속적으로 수행할 수 있다.
제습로터(21)는 습기 흡수 작용(제습 작용), 습기 배출 작용(재생 작용)이 자동적으로 이루어질 수 있도록 미리 정해진 회전 속도로 회전한다.
전열교환로터(22)와 제습로터(21)는 공급통로(11)와 배출통로(12)가 연장하는 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다. 도 7에서 전열교환로터(22)와 제습로터(21)의 설치 위치는 도면의 좌측과 우측으로 서로 이격되어 있다.
공급통로(11)에서 전열교환로터(22)와 제습로터(21)의 사이의 공급중간챔버(11d)에는 제1열교환부(41)가 배치된다. 제1열교환부(41)는 공급통로(11)의 제습로터(21)의 상류 측에서 공기와 열교환을 수행한 후 공기를 제습로터(21)로 전달하는 기능을 한다.
제1열교환부(41)로부터 제습로터(21)로 전달된 공기는 공급통로(11)에서 제습로터(21)의 하류 측의 공급하류챔버(11w)로 유입된 후 실내 공급구(11e)를 통해 공조공간인 실내에 실내 급기(SA)로서 공급된다. 공급하류챔버(11w)에는 공급통로(11)에서의 공기의 강제순환의 흐름을 발생하는 송풍기(34)가 배치된다.
제1열교환부(41)는 전열교환로터(22)를 통과한 공기를 냉각하는 공기 냉각기일 수 있다. 공기 냉각기는 공기를 통과시키면서 공기의 온도를 떨어뜨리는 공기 냉각 기능을 수행하는 요소이다. 공기 냉각기는 예를 들어 공기보다 낮은 온도를 갖는 냉매가 내부에 흐르는 열교환튜브나 냉각코일(cooling coil)이나 전기에 의해 냉열을 발생하는 펠티에(Peltier) 소자를 포함할 수 있다.
제1열교환부(41)가 열교환튜브를 포함할 경우, 열교환튜브에 공급되는 열전달 매체로는 가열된 상태의 저온열매체나 냉각된 상태의 냉열매체를 사용할 수 있다. 저온열매체는 예를 들어 발전소에서 배출되는 저온의 온배수나, 지열이나 태양열에 의해 가열된 온수, 히트펌프의 응축기 배열을 이용할 수 있다. 또한 제1열교환부(41)에 공급할 수 있는 냉열매체에는 예를 들어 히트펌프 증발기의 냉열을 사용할 수 있다.
제2열교환부(51)는 배출통로(12)의 제습로터(21)의 상류 측에서 공기와 열교환을 수행한 후 공기를 제습로터(21)로 전달하는 기능을 한다. 제2열교환부(51)는 공기를 통과시키면서 공기의 온도를 증가시키는 공기 가열 기능을 수행하는 공기 가열기일 수 있다. 공기 가열기는 예를 들어 공기보다 높은 온도를 갖는 열매체가 내부에 흐르는 열교환튜브나 가열코일(heating coil)이나 전기에 의해 열을 발생하는 전기저항소자, 히트펌프의 응축기 배열을 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 공기조화 시스템이 서로 다른 환경에서 작동할 때의 공기의 온도와 습도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템에 의하면, 외부공기(OA)가 외부공기 유입구(11i)와 필터(11f)를 거쳐 공급통로(11)로 유입된다. 공급통로(11)로 유입된 공기는 공급상류챔버(11u)에서 전열교환로터(22)를 통과하며 냉각된 후 공급중간챔버(11d)로 전달된다. 공기가 전열교환로터(22)를 통과하는 동안, 도 8에 도시된 외부공기(OA)가 '전열교환기'로 표시된 선을 따라서 냉각되며 온도와 습도가 감소한다.
공급중간챔버(11d)의 공기는 다시 제1열교환부(41)를 통과하며 추가로 냉각된다. 도 8에서 '냉수코일'로 표시된 선을 참조하면 공기가 제1열교환부(41)에 의해 추가로 냉각됨으로써 공기의 온도와 습도가 더 감소한다.
제1열교환부(41)를 통과하며 냉각된 공기는 제습로터(21)의 제습부를 통과하며 제습 작용을 거친다. 공기가 제습로터(21)의 제습부를 통과할 때에 단열과정을 통한 제습 작용이 이루어지므로 공기의 습도가 더 감소하며 온도가 대략 섭씨 22도까지 증가하여 실내로 공급된다(실내급기, SA).
도입구(12a)를 통해 배출통로(12)에서 전열교환로터(22)의 상류측인 배출상류챔버(12u)로 도입된 실내공기(RA)는, 도 8을 참조할 때 대략 섭씨 24도, 상대습도 50%의 상태를 갖는다. 실내공기(RA)는 전열교환로터(22)를 통과하여 온도와 습도가 증가한다. 전열교환로터(22)를 통과하여 제1전달챔버(12g)로 흐른 공기는 전달통로(12m)를 통해 배출통로(12)에서 제2열교환부(51)의 상류 측인 제2전달챔버(12f)로 공급된다.
제2전달챔버(12f)의 공기는 제2열교환부(51)를 통과하며 가열됨으로써 온도가 대략 섭씨 45도까지 증가한다. 제2열교환부(51)에 의해 가열된 공기는 제습로터(21)의 재생부를 통과하며 단열과정을 통한 가습 작용을 거치므로 공기의 습도가 증가하며 온도가 감소한다. 제습로터(21)의 재생부를 통과한 공기는 배출하류챔버(12d)로부터 배출구(12b)를 통하여 실외로 배기된다. 배출하류챔버(12d)에는 배출통로(12)에서의 공기의 강제순환 작용을 발생하기 위한 송풍기(35)가 배치된다.
참고기술 1과 참고기술 2에서는 실내로부터 공조시스템으로 흡입된 실내리턴 공기의 흐름이 제습로터의 재생측을 통과한 후에 전열교환기를 통과하는 순서로 진행되기 때문에, 실내리턴 공기(RA)의 습도가 높은 경우 공급통로에 의해 실내로 공급되는 실내급기(SA)의 습도가 크게 증가하는 문제점이 존재하였다.
그러나 상술한 실시예에 관한 공기조화 시스템에서는 실내로부터 배출통로(12)로 흡입된 실내공기의 흐름은 전열교환로터(22)를 먼저 통과한 후, 전달통로(12m)를 통해 제2열교환부(51)로 전달되어 가열된 후 제습로터(21)의 재생부를 통과하여 외부로 배출되는 순서로 진행한다.
이러한 배출통로(12)에서의 공기 흐름의 개선으로 인하여, 공급통로(11)에서 전열교환로터(22)를 통과한 후의 공기의 상태가 제습로터(21)의 재생온도에 의한 영향을 받지 않고 일정하게 유지될 수 있다. 이는 전열교환로터(22)의 환기 에너지 회수량이 제습로터(21)의 재생온도와 관계없이 일정하게 유지되는 것을 의미한다.
이러한 작용의 결과로 인하여, 공급통로(11)에서 제1열교환부(41)를 통과한 공기와 제습로터(21)의 제습부를 통과하여 실내로 공급되는 공기의 상태가 크게 변화하지 않고 대체로 일정하게 유지될 수 있다.
도 9에 도시된 실내리턴 공기(RA)는 도 8에 도시된 실내리턴 공기(RA)와 동일한 온도를 갖지만, 상대습도가 80%로 증가된 상태를 갖는다. 그러나 이렇게 실내리턴 공기(RA)의 상대습도가 높아진 경우에도, 제1열교환부(41)를 통과한 공기와 제습로터(21)를 통과한 공기의 온도 및 습도의 상태가 크게 변화하지 않으므로, 실내에 공급하기 적절한 온도와 습도의 상태를 갖는 실내급기(SA)를 얻을 수 있다.
또한 제습로터(21)의 재생부를 위한 재생온도가 상승하였음에도 이와 관련 없이 공급통로(11)에서 실내로 공급되는 실내급기(SA)의 엔탈피는 거의 일정하게 유지된다.
상술한 바와 같은 실시예에 관한 공기조화 시스템에 의하면 실내 습도가 높아서 실내에서 회수되는 실내리턴 공기(RA)의 습도가 높은 경우에도 재생온도를 상승시킬 수 있어서 제습로터(21)의 제습량을 증대시킬 수 있다.
배출통로(12)로 흡입된 실내리턴 공기(RA)를 재생온도(최대 섭씨 50도)까지 가열하기 위해 제2열교환부(51)를 이용하여 공기를 가열할 수 있는데, 제2열교환부(51)에서 공기의 가열을 위한 열원에는 온도가 낮은 폐열을 활용할 수 있다. 온도가 낮은 폐열을 활용함으로써 재생온도를 상승시키기 위하여 추가적인 에너지소비는 발생하지 않는다.
도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 공기의 온도와 습도의 변화에 따른 제습량비와 재생온도의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 10에서 세로축은 제습량비를 나타내며, 세로축의 제습량비는 도 7에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템에 의한 제습량/도 1 내지 도 6에 도시된 참고기술들에 의한 제습량이다.
도 10을 참조하면, 실내리턴 공기(RA)가 섭씨 24도와 상대습도 50%의 상태인 경우 재생온도를 섭씨 38도 이상으로 하면 참고기술들에서의 제습량보다 증가한 제습량을 구현할 수 있다.
또한 재생온도가 섭씨 50인 경우에는 제습량이 1.5배로 증가하였으며, 실내리턴 공기(RA)의 습도가 높은 경우에는 제습량의 증가폭이 더욱 증가하여 재생온도가 대략 섭씨 50도인 경우 제습량이 1.7배로 증가하였다.
제습로터(21)의 제습부의 재생 온도를 목표 온도까지 올리기 위한 재생 열원에 폐열을 활용하는 경우 에너지소비량의 변화가 없기 때문에 제습량의 증가는 곧 제습효율이 증가하는 것을 의미한다.
도 11은 다른 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구성요소들의 연결 관계를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 11에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템의 전체적인 구성은 도 7에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템과 유사하며, 배출통로(12)에서 제습로터(21)의 하류 측에 위치하여 제습로터(21)에 의해 제습된 공기를 냉각하여 공조공간으로 공급하기 위한 제3열교환부(42)를 추가적으로 설치하였다.
제3열교환부(42)는 제1열교환부(41)와 유사하게 공기를 냉각하는 공기 냉각기일 수 있다. 공기 냉각기는 예를 들어 공기보다 낮은 온도를 갖는 냉매가 내부에 흐르는 열교환튜브나 냉각코일(cooling coil)이나 전기에 의해 냉열을 발생하는 펠티에(Peltier) 소자를 포함할 수 있다.
제3열교환부(42)는 제습로터(21)의 제습부를 통과하며 제습된 공기를 추가적으로 냉각하는 기능을 수행한다. 이로써 공조공간인 실내로 공급되는 실내급기(SA)의 온도를 더욱 낮출 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도와 습도의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 12를 참조하면, 실내리턴 공기(RA)가 섭씨 24도, 상대습도 80%의 상태를 가졌을 때 도 11에 도시된 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도 및 습도의 변화가 도시되었다.
상술한 도 8의 그래프와 비교할 때에 도 12에서는 제습로터(21)의 제습부를 통과한 공기가 제3열교환부(42)에 의해 추가적으로 냉각됨으로써 실내급기(SA)의 온도는 대략 섭씨 16도까지 감소하여 충분히 낮은 습도와 차갑게 냉각된 공기를 실내급기로 제공할 수 있다.
도 13은 또 다른 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구성요소들의 연결 관계를 개략적으로 도시한 개념도이다.
상술한 도 7 내지 도 12에 나타난 실시예에 관한 공기조화 시스템은 습도와 온도가 감소된 저온의 제습된 공기를 공조공간인 실내에 공급하는 냉방/제습모드를 실행하도록 구현되었으나, 도 13에 나타난 실시예에 관한 공기조화 시스템은 도 적절한 습도를 가지며 적절한 온도로 가열된 공기를 실내급기(SA)로 공급할 수 있는 난방모드를 실행하도록 구현된 것이다.
도 13에 나타난 실시예에 관한 공기조화 시스템의 전체적인 구성은 도 7에 도시된 공기조화 시스템의 구성과 동일하지만, 제1열교환부(41)가 공기 가열기이고, 제2열교환부(51)가 공기와 열교환 작용을 수행하지 않고 공기를 그대로 통과시켜 제습로터(21)에 공기를 공급하는 기능을 수행한다. 또한 공급통로(11)에 위치하는 제습로터(21)의 일부분이 공기에 습기를 가함으로써 재생되는 재생부이고, 배출통로(12)에 위치하는 제습로터(21)의 다른 일부분이 공기 중의 수증기를 흡착하여 공기를 제습하는 제습부이다.
따라서 도 13에 나타난 실시예에 관한 공기조화 시스템에서는 도 7에 도시된 공기조화 시스템에 구성요소를 추가하거나 변경하지 않고 제1열교환부(41)와 제2열교환부(51)의 작동모드만을 변경하여 작동시킴으로써 가을철이나 겨울철 등의 환경에 적합한 난방모드를 구현할 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 공기조화 시스템에 의한 공기의 온도와 습도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템에 의하면, 외부공기(OA)가 외부공기유입구와 필터(11f)를 통해 공급통로(11)로 유입된다. 공급통로(11)로 유입된 공기는 전열교환로터(22)를 통과하며 가열된다. 공기가 전열교환로터(22)를 통과하는 동안, 도 14에 도시된 외부공기(OA)가 섭씨 약 -12도에서 10도까지 가열된다.
공급통로(11)에서 전열교환로터(22)를 통과한 공기는 제1열교환부(41)를 통과하며 추가로 가열된다. 도 14를 참조하면 공기는 제1열교환부(41)에 의해 섭씨 10도에서 약 35도까지 가열된다.
공급통로(11)에서 제1열교환부(41)를 통과하며 가열된 공기는 제습로터(21)의 재생부를 통과하며 단열과정을 통한 가습 작용을 거치므로 공기 중의 습도가 실내급기를 위한 적절한 수준까지 증가하며 온도가 약간 감소한다.
도입구(12a)를 통해 배출통로(12)에서 전열교환로터(22)의 상류측인 배출상류챔버(12u)로 도입된 실내공기(RA)는, 도 14를 참조할 때 대략 섭씨 20도의 상태를 갖는다. 실내공기(RA)는 전열교환로터(22)를 통과하면서 냉각된다. 전열교환로터(22)를 통과하며 냉각된 공기는 전달통로(12m)를 통해 배출통로(12)의 전달 유입구(12i)를 경유하여 제2열교환부(51)의 상류 측으로 공급된다.
제2열교환부(51)는 공기와의 열교환 작동을 중단한 상태로 제어되므로, 제2열교환부(51)는 공기의 상태를 변화시키지 않고 공기를 그대로 제습로터(21)로 전달한다. 제2열교환부(51)에서 제습로터(21)의 제습부로 공급된 공기는 제습로터(21)의 제습부를 통과하며 단열과정에 의한 제습 작용을 거친다. 따라서 공기가 제습로터(21)의 제습부를 통과하는 동안 습도가 감소하며 온도가 증가한다. 제습로터(21)의 제습부를 통과한 공기는 배출하류챔버(12d)로부터 배출구(12b)를 통하여 실외로 배기된다(EA).
도 15는 또 다른 실시예에 관한 공기조화 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 15에 나타난 실시예에 관한 공기조화 시스템은 도 7에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템과 공기역학/열역학적 측면에서 동일한 회로를 구현한 것이다.
도 7에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템에서는 공급통로(11)와 배출통로(12)가 서로 대략 평행하며 일직선의 방향으로 연장하는 직선적인 유로의 배치구조를 갖는다.
도 15에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템에서도 공급통로(11)와 배출통로(12)를 포함하지만, 공급통로(11)와 배출통로(12)의 각각이 대략 알파벳 'U'자 같은 형상의 공기의 흐름을 구현한 배치구조를 갖는다. 따라서 도 15에 도시된 공기조화 시스템의 하우징(10)과 공급통로(11)와 배출통로(12)와 제습로터(21)와 전열교환로터(22)는 전체적으로 3차원의 배치에 의한 입체적인 구조를 포함하므로, 좁은 공간에 설치하기가 편리한 컴팩트한 디자인을 구현할 수 있다.
도 15에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템은 공기가 통과할 수 있는 공급통로(11)와 배출통로(12)와 전달통로(12m)를 포함하는 하우징(10)과, 하우징(10)에 회전 가능하도록 배치된 전열교환로터(22) 및 제습로터(21)와, 공급통로(11)의 제습로터(21)의 상류 측에서 공기와 열교환을 수행하는 제1열교환부(41)와, 배출통로(12)의 제습로터(21)의 상류 측에서 공기와 열교환을 수행하는 제2열교환부(51)를 포함한다.
하우징(10)은 공급통로(11)와 배출통로(12)를 구획하도록 평면 형상(플레이트 형상)을 갖는 수평격벽(13h)을 내부에 포함한다. 전열교환로터(22)와 제습로터(21)의 각각은 수평격벽(13h)에 회전하도록 배치되지만, 전열교환로터(22)의 회전 중심축(X1)과 제습로터(21)의 회전 중심축(X2)이 서로 이격되게 배치된다.
즉 상술한 도 7에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템에서는 전열교환로터(22)와 제습로터(21)의 각각의 회전 중심축이 서로 대략 일치하지만, 도 15에서는 전열교환로터(22)의 회전 중심축(X1)과 제습로터(21)의 회전 중심축(X2)이 서로 평행하게 연장하며 서로 이격(오프셋)된다. 도 15에서 전열교환로터(22)와 제습로터(21)는 회전 중심축(X1, X2)을 가로지르는 방향을 따라 서로 연결되어 이어지도록 위치하지만, 실시예는 이러한 전열교환로터(22) 및 제습로터(21)의 배치 위치에 의해 제한되는 것은 아니다. 즉 회전 중심축(X1)을 따르는 방향에서의 전열교환로터(22)의 배치 위치와, 회전 중심축(X2)을 따른 방향에서의 제습로터(21)의 배치 위치는 서로 상이할 수 있다.
공급통로(11)는 수평격벽(13h)의 일면, 도 7에서 수평격벽(13h)의 하면을 따라 대략 알파벳 'U'자 형상을 이루도록 형성된다. 또한 배출통로(12)는 수평격벽(13h)의 타면, 도 7에서 수평격벽(13h)의 상면을 따라 대략 알파벳 'U'자 형상을 이루도록 형성된다.
하우징(10)은 또한 공급통로(11)와 배출통로(12)의 각각에서 제습로터(21)와 전열교환로터(22)를 격리하도록 수평격벽(13h)을 가로지르는 방향으로 및 전열교환로터(22)와 제습로터(21)의 회전 중심축(X1, X2)이 연장하는 방향을 따라 연장하는 수직격벽(13v)을 더 포함한다.
배출통로(12)는 수평격벽(13h)의 상면에서 수직격벽(13v)에 의해 두 개로 구획되는데, 배출통로(12)의 구획된 일부분은 전열교환로터(22)를 수용하는 제1배출챔버(12g, 12u)와 배출통로(12)의 구획된 다른 일부분은 제습로터(21)를 수용하는 제2배출챔버(12f, 12d)이다.
공급통로(11)는 수평격벽(13h)의 하면에서 수직격벽(13v)에 의해 두 개로 구획되는데, 공급통로(11)의 구획된 일부분은 전열교환로터(22)를 수용하는 제1공급챔버(11d, 11u; 도 17 참고)와 공급통로(11)의 구획된 다른 일부분은 제습로터(21)를 수용하는 제2공급챔버(11w, 11y)이다.
도 16은 도 15에 도시된 공기조화 시스템의 작동상태를 예시적으로 도시한 사시도이다. 도 16을 참조하면 컴팩트한 3차원 유로구조를 구현한 공기조화 시스템에서 배출통로(12)에서의 공기의 흐름이 도시되었다.
하우징(10)은 배출통로(12)에서 전열교환로터(22)의 상류 측의 배출상류챔버(12u)로 실내리턴 공기(RA)를 도입하기 위한 도입구(12a)와, 배출통로(12)에서 전열교환로터(22)를 통과한 공기가 흐르는 전열교환로터(22)의 하류 측의 공간인 제1전달챔버(12g)를 배출통로(12)에서 제습로터(21)의 상류 측의 공간인 제2전달챔버(12f)로 연결하도록 수직격벽(13v)을 관통하여 형성된 전달통로(12m)를 포함한다. 제2전달챔버(12f)에는 제습로터(21)의 상류 측에 제2열교환부(51)가 배치된다. 따라서 전달통로(12m)를 통해 전달된 공기는 먼저 제2열교환부(51)를 통과하여 에너지 교환 작용을 거친 후 제습로터(21)를 통과한다.
배출통로(12)에서 제습로터(21)를 통과한 공기는 제습로터(21)의 하류 측의 배출하류챔버(12d)로 이동한 후 배출구(12b)를 통해 실외로 배기된다(EA).
도 17은 도 15에 도시된 공기조화 시스템의 작동상태를 다른 각도에서 도시한 사시도이다. 도 17을 참조하면 컴팩트한 3차원 유로구조를 구현한 공기조화 시스템에서 공급통로(11)에서의 공기의 흐름이 도시되었다.
외부공기(OA)가 외부공기 유입구(11i)를 거쳐 공급통로(11)로 유입된다. 공급통로(11)로 유입된 공기는 공급상류챔버(11u)에서 전열교환로터(22)를 통과한 후 전열교환로터(22)의 하류 공간인 공급중간챔버(11d)로 전달된다.
공급통로(11)에서 전열교환로터(22)의 하류 공간인 공급중간챔버(11d)와 제1열교환부(41)의 상류 공간인 공급전달챔버(11y)는 서로 연결된다. 수직격벽(13v)은 전열교환로터(22)의 하류 공간인 공급중간챔버(11d)와 제1열교환부(41)의 상류 공간인 공급전달챔버(11y)를 연결하도록 관통하는 제2 전달통로(11m)를 포함한다.
공급중간챔버(11d)의 공기는 제2 전달통로(11m)를 통과하여 제1열교환부(41)의 상류 공간인 공급전달챔버(11y)로 전달된다. 공급전달챔버(11y)의 공기는 제1열교환부(41)를 통과하며 에너지교환 작용을 거친 후, 제습로터(21)를 통과하여 제습로터(21)의 하류 공간인 공급하류챔버(11w)와 실내 공급부(22e)를 통하여 공조공간인 실내로 배출된다.
도 7에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템에서는 하우징(10)의 외측에 별도의 전달관을 연결함으로써 전달통로를 구현하였으나, 도 15 내지 도 17에 도시된 실시예에 관한 공기조화 시스템의 배출통로(12)의 구조에 의하면 하우징(10)의 외측에 별도의 전달관을 설치하지 않고 수직격벽(13v)을 관통하여 형성된 전달통로(12m)에 의해 컴팩트한 유로 배치 구조를 구현할 수 있다.
상술한 실시예들에 대한 구성과 효과에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 하우징 12g: 제1전달챔버
11e: 실내 공급구 12f: 제2전달챔버
11y: 공급전달챔버 12e: 전달 배출구
11d: 공급중간챔버 13v: 수직격벽
11: 공급통로 13h: 수평격벽
11w: 공급하류챔버 18: 차단벽
11i: 유입구 19: 격벽
11u: 공급상류챔버 21: 제습로터
11m: 제2 전달통로 22: 전열교환로터
11f: 필터 22e: 실내 공급부
12a: 도입구 31, 32: 회전축
12b: 배출구 34, 35: 송풍기
12u: 배출상류챔버 41: 제1열교환부
12: 배출통로 42: 제3열교환부
12d: 배출하류챔버 51: 제2열교환부
12i: 전달 유입구 X1, X2: 회전 중심축
12m: 전달통로

Claims (11)

  1. 외부공기를 도입하여 공조공간으로 공급하는 공급통로와, 상기 공조공간의 실내공기를 도입하여 외부로 배출하는 배출통로를 구비한 하우징;
    상기 하우징에 배치되며, 상기 공급통로와 상기 배출통로의 각각을 흐르는 공기와 에너지교환을 수행하는 전열교환기;
    상기 공급통로와 상기 배출통로를 가로지르며 상기 하우징에 대해 회전하도록 배치되며, 상기 공급통로와 상기 배출통로 중 하나의 공기를 제습하고 상기 공급통로와 상기 배출통로 중 다른 하나의 공기에 습기를 배출하여 재생되는 제습로터;
    상기 공급통로에서 상기 전열교환기와 상기 제습로터의 사이에 배치되며, 상기 전열교환기를 통과한 공기와 열교환을 수행한 후 공기를 상기 제습로터로 전달하는 제1열교환부; 및
    상기 배출통로에서 상기 제습로터의 상류 측에 배치되어 공기와 열교환을 수행한 후 공기를 상기 제습로터로 전달하는 제2열교환부;를 포함하고,
    상기 하우징은 상기 공조공간의 상기 실내공기를 상기 배출통로에서 상기 전열교환기의 상류 측으로 도입하는 도입구와, 상기 배출통로에서 상기 전열교환기를 통과한 공기를 상기 제2열교환부의 상류 측으로 전달하는 전달통로와, 상기 배출통로에서 상기 제습로터를 통과한 공기를 외부로 배출하는 배출구를 더 포함하는, 공기조화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전열교환기는 상기 공급통로와 상기 배출통로를 가로지르며 상기 하우징에 대해 회전하도록 배치되는 전열교환로터인, 공기조화 시스템
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 공급통로와 상기 배출통로는 서로 평행하게 일직선을 따라 연장하고, 상기 하우징은 상기 공급통로와 상기 배출통로의 연장방향을 따라 연장하여 상기 공급통로와 상기 배출통로를 구획하는 격벽과, 상기 배출통로에서 상기 배출구와 상기 도입구의 사이를 차단하는 차단벽을 더 포함하는, 공기조화 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제습로터와 상기 전열교환기는 상기 공급통로와 상기 배출통로가 연장하는 방향을 따라 서로 이격되게 배치되는, 공기조화 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전달통로는 상기 배출통로에서 상기 전열교환기를 통과하는 공기를 배출하기 위한 전달 배출구와, 상기 배출통로에서 상기 제2열교환부의 상류 측으로 공기를 전달하기 위한 전달 유입구를 연결하도록 상기 하우징의 외부에 위치하는 전달관을 포함하는, 공기조화 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 공급통로와 상기 배출통로를 구획하는 수평격벽을 더 포함하고, 상기 전열교환로터의 회전 중심축과 상기 제습로터의 회전 중심축이 서로 이격되게 배치되며, 상기 하우징은 상기 공급통로와 상기 배출통로의 각각에서 상기 전열교환로터와 상기 제습로터를 격리하도록 상기 수평격벽을 가로지르는 방향으로 및 상기 전열교환로터와 상기 제습로터의 각각의 회전 중심축이 연장하는 방향을 따라 연장하는 수직격벽을 더 포함하는, 공기조화 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전달통로는 상기 배출통로의 상기 전열교환로터의 하류 공간을 상기 배출통로의 상기 제습로터의 상류 공간으로 연결하도록 상기 수직격벽을 관통하여 형성되는, 공기조화 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 공급통로의 상기 전열교환로터의 하류 공간을 상기 공급통로의 상기 제1열교환부의 상류 공간으로 연결하도록 상기 수직격벽을 관통하여 형성되는 제2 전달통로를 더 포함하는, 공기조화 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1열교환부는 상기 전열교환기를 통과한 공기를 냉각하여 상기 제습로터에 전달하고, 상기 제2열교환부는 공기를 가열하여 상기 제습로터에 전달하며, 상기 공급통로에서 상기 전열교환기와 상기 제1열교환부의 하류 측에 위치하는 상기 제습로터의 일부분은 공기를 제습하고, 상기 배출통로에 위치하는 상기 제습로터의 다른 일부분은 공기에 습기를 가하여 재생되는, 공기조화 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 공급통로에서 상기 제습로터의 하류 측에 위치하며, 상기 제습로터에 의해 제습된 공기를 냉각하여 상기 공조공간으로 공급하기 위한 제3열교환부를 더 포함하는, 공기조화 시스템.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1열교환부는 상기 전열교환기를 통과한 공기를 가열하여 상기 제습로터로 전달하고, 상기 제2열교환부는 공기와의 열교환 동작을 중단하여 상기 전달통로로부터 전달된 공기를 그대로 상기 제습로터에 전달하며, 상기 공급통로에서 상기 전열교환기와 상기 제1열교환부의 하류 측에 위치하는 상기 제습로터의 일부분은 공기에 습기를 가하여 재생되고, 상기 배출통로에 위치하는 상기 제습로터의 다른 일부분은 공기를 제습하는, 공기조화 시스템.
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