KR20220082629A - 공기 조화기 - Google Patents

공기 조화기 Download PDF

Info

Publication number
KR20220082629A
KR20220082629A KR1020200172700A KR20200172700A KR20220082629A KR 20220082629 A KR20220082629 A KR 20220082629A KR 1020200172700 A KR1020200172700 A KR 1020200172700A KR 20200172700 A KR20200172700 A KR 20200172700A KR 20220082629 A KR20220082629 A KR 20220082629A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
condenser
evaporative
cooler
cooling
air
Prior art date
Application number
KR1020200172700A
Other languages
English (en)
Inventor
김선원
김호민
Original Assignee
주식회사 경동나비엔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 경동나비엔 filed Critical 주식회사 경동나비엔
Priority to KR1020200172700A priority Critical patent/KR20220082629A/ko
Publication of KR20220082629A publication Critical patent/KR20220082629A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/20—Electric components for separate outdoor units
    • F24F1/24—Cooling of electric components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/14—Heat exchangers specially adapted for separate outdoor units
    • F24F1/18—Heat exchangers specially adapted for separate outdoor units characterised by their shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06—Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46—Component arrangements in separate outdoor units
    • F24F1/48—Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1423—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1429—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant alternatively operating a heat exchanger in an absorbing/adsorbing mode and a heat exchanger in a regeneration mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/04—Condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/041—Details of condensers of evaporative condensers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

본 발명은 증발식 응축기를 포함하는 공기 조화기에서, 전자부품의 냉각을 개선하여 전체 시스템의 효율을 향상시키는 것으로, 증발기, 팽창밸브, 압축기, 증발식 응축기 및 상기 압축기에 연결되어 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 공기 조화기로, 증발식 냉각기; 제습로터; 및 가열부;를 더 포함하며, 상기 증발식 응축기에서 냉각 유로를 통과한 물이 빠져나가는 응축기 배수부와 상기 증발식 냉각기에서 습채널을 통과한 물이 빠져나가는 냉각기 배수부 중 적어도 하나와 상기 제어부를 냉각하는 제어부 냉각부가 연결된 공기 조화기를 제공한다.

Description

공기 조화기{Air Conditioner}
본 발명은 공기를 조절하는 공기 조화기에 대한 것으로 구체적으로는 냉매 싸이클을 가지는 냉방 구조를 포함하되 냉매 싸이클의 응축기가 증발 잠열을 활용하는 증발식 응축기로 구성된 공기 조화기에 대한 것이다.
공기 조화기는 사용자 요구에 따라 실내 온도와 습도를 조절하거나 실내 공기를 환기시키거나 정화시켜 실내를 쾌적하게 유지하는 장치이다.
그러나, 실제로 실내 온도와 습도를 조절하고, 실내 공기를 환기시키며, 실내 공기를 정화까지 모두 수행할 수 있는 장치는 없으며, 상기 기능을 수행할 수 있는 복수의 장치를 구성할 경우, 상기 복수의 장치를 모두 수납할 거대한 기계실이 필요하며, 상기 기능을 모두 수행하기 위해 높은 소비 전력이 소모되게 되어 공간 효율 및 에너지 효율이 떨어지게 된다.
한편, 특허 문헌 1 에는 제습 냉방기의 냉방 출력을 증기 압축식 냉방기의 응축기를 냉각하는데 사용하는 시스템을 개시하고 있다. 하지만, 특허 문헌 1 의 경우에 냉매 싸이클의 압축기를 구동시키는 인버터에서의 발열은 고려하고 있지 않다.
통상 10% 미만의 손실이 인버터에서 발생하므로 팬을 통하여 공랭을 시키는데, 외기 조건에 의해서 인버터의 과열로 인하여 압축기를 정상 동작시키지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
특히, 인버터의 사용이 많아지는 경우는 사용자가 냉각을 많이 요구하는 경우인데, 이 경우는 외기의 온도가 통상 높다는 점에서 인버터의 냉각이 더 효율적이지 못하다는 문제가 있다.
[특허문헌 1]
한국등록특허공보 제 10-1794730호(2017.11.8)
본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 증발식 응축기를 포함하는 공기 조화기에서, 전자부품의 냉각을 개선하여 전체 시스템의 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 공기 조화기를 제공한다.
본 발명은 냉매가 순환하는 증발기, 팽창밸브, 압축기, 증발식 응축기, 상기 압축기에 연결되어 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어부, 및 상기 증발식 응축기로 냉각된 공기를 제공하는 증발식 냉각기를 포함하는 공기 조화기로, 상기 증발식 냉각기는 건채널, 상기 건채널과 열교환하게 배치된 습채널, 상기 습채널에 물을 제공하는 냉각기 주수모듈을 포함하며, 상기 건채널에 실외 공기가 유입되는 유입 유로가 연결되며, 상기 증발식 응축기는 냉매가 통과하는 냉각유로; 상기 냉각유로로 물을 제공하는 응축기 주수모듈 및 상기 냉각유로를 통과하는 공기 흐름을 형성시키는 송풍모듈을 포함하며, 상기 증발식 응축기, 상기 증발식 냉각기 및 상기 압축기는 동일한 기기 내에 배치되며, 상기 유입 유로는 상기 증발식 냉각기를 통과한 후 실내와 연결되는 실내 공급 유로 및 상기 증발식 응축기와 연결되는 응축기 공급 유로로 분기되며, 상기 증발식 응축기에서 냉각 유로를 통과한 물이 빠져나가는 응축기 배수부와 상기 증발식 냉각기에서 습채널을 통과한 물이 빠져나가는 냉각기 배수부 중 적어도 하나와 상기 제어부를 냉각하는 제어부 냉각부가 연결된 공기 조화기를 제공한다.
일실시예에서 상기 제어부 냉각부와 상기 냉각기 배수부와 상기 응축기 배수부 중 적어도 하나의 사이에는 펌프가 배치될 수 있으며, 다르게는 상기 제어부 냉각부는 상기 응축기 배수부와 상기 냉각기 배수부보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
일실시예에서, 상기 냉각부는 상기 인버터의 소자에 연결된 방열판과 상기 방열판을 통과하는 유로를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 응축기 배수부와 상기 냉각기 배수부는 합류부에 연결되며, 상기 합류부를 통하여 상기 응축기 배수부와 상기 냉각기 배수부가 상기 냉각부와 연결될 수 있다.
일실시예에서, 공기 조화기는 상기 유입 유로 상에서 상기 증발식 냉각기 전에 배치되며, 유입되는 공기를 제습하는 제습로터; 및 상기 제습로터를 재생시키기 위한 공기가 지나가는 재생 유로 상에서 상기 제습로터 전에 배치되어 공기를 가열하는 가열부;를 더 포함하며, 상기 제습로터는 상기 재생 유로와 상기 유입 유로에 걸쳐서 배치될 수 있다.
본 발명은 공기 조화기를 통하여, 전장 부품의 냉각을 개선하여 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 증발식 응축기를 포함하는 공기 조화기의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기 조화기의 개략도이다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하도록 한다.
도 1 에는 제습로터(180), 증발식 냉각기(170) 및 증발식 응축기(110)를 포함하는 공기 조화기(100)의 개략도가 도시되어 있다.
공기 조화기(100)는 냉매가 순환하는 냉매 싸이클(R1)을 포함하며, 상기 냉매 싸이클(R1)은 냉매를 응축기를 응축시키는 증발식 응축기(110), 팽창 밸브(120), 냉매가 증발하며 공기를 냉각하는 증발기(130) 및 압축기(140)를 통과한다. 압축기(140)는 통상 인버터에 의해서 제어된다. 이러한 냉매 싸이클(R1)의 팽창밸브(120), 증발기(130) 및 압축기(140)는 통상의 에어컨과 동일할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
증발식 응축기(140)는 통상의 응축기에 응축기 표면에 물을 뿌려서 물이 증발하면서 냉매의 냉각을 돕는 구조로, 증발식 응축기(140)는 냉매가 통과하는 냉각유로; 상기 냉각유로로 물을 제공하는 응축기 주수모듈 및 상기 냉각유로를 통과하는 공기 흐름을 형성시키는 송풍모듈을 포함한다. 증발식 응축기(140)는 상술한 특허문헌 1 이나 한국공개특허공보 10-2019-0006781에 개시되어 있으며, 이러한 구조가 아니더라도 물의 증발을 활용하는 응축기 구조라면 다른 증발식 응축기가 적용될 수 있음은 물론이다.
냉매 싸이클(R1)에서 압축기(140), 증발식 응축기(110), 팽창 밸브(120)는 실외기에, 증발기(130)는 실내기(150)에 배치될 수 있으며, 증발식 응축기(110)를 제외하고는 실내기에 배치되거나, 다른 공조 공간에 배치될 수도 있다.
실외기는 실외 공기가 유입되는 유입 유로(A1) 상에 배치되며, 건채널과 습채널을 포함하며 상기 건채널을 통과하는 공기를 냉각시키는 증발식 냉각기(170); 상기 유입 유로(A1) 상에 상기 증발식 냉각기(170) 전에 배치되며, 유입되는 공기를 제습하는 제습로터(180); 상기 제습로터(180)를 재생시키기 위한 공기가 지나가는 재생 유로(A12, A13) 상에서 상기 제습로터(180) 전에 배치되어 공기를 가열하는 가열부(185);를 포함한다.
증발식 냉각기(170)는 냉각이 필요한 공기가 통과하는 건채널과 상기 건채널에 인접하며 주수 모듈의 물이 공급되어 증발이 발생하여 상기 건채널과 열교환하는 습채널을 포함하며, 통상, 건채널과 습채널을 교번적으로 배치되고, 습채널 상부에는 주수모듈이 배치되어 습채널로 물을 제공하며, 상부 또는 하부에는 송풍모듈이 구비되어 유동을 발생시킨다. 증발식 냉각기(170)는 증발을 활용할 수 있다면 다른 구조가 적용되는 것도 가능함은 물론이다.
상기 제습로터(180)는 상기 재생 유로(A12, A13)와 상기 유입 유로(A1)에 걸쳐서 배치되며, 상기 제습로터(180)는 회전하는 로터를 통하여 유입 유로(A1)에서는 수분을 흡수하며, 재생 유로(A12, A13)에서는 흡수된 수분을 배출하는 방식으로 동작한다. 상기 유입 유로(A1)는 상기 증발식 냉각기(170)를 통과한 후 분기점(P2, P3)에서 실내와 연결되는 실내 공급 유로(A5), 상기 증발식 응축기(110)와 연결되는 응축기 공급 유로(A4), 상기 증발식 냉각기(170)의 습채널과 연결되는 냉각기 공급 유로(A2)로 분기된다. 이 실시예에서 분기점(P2)에서 냉각기 공급 유로(A2)로 분기한 후 유로(A3)가 다음 분기점(P3)에서 응축기 공급 유로(A4)와 실내 공급 유로(A5)로 분기하는 것으로 도시하였으나, 한 분기점에서 3 곳, 냉각기 공급 유로(A2), 응축기 공급 유로(A4)와 실내 공급 유로(A5)로 분기될 수도 있다.
상기 실내 공급 유로(A5)는 상기 실내기(150)에 연결되며, 증발기(130)를 통과한 후 냉각된 상태로 실내로 공급될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 증발기(130)는 실내 순환 유로(A10)가 통과하고, 실내 공급 유로(A5)는 천정에서 실내로 공급되는 것도 가능하다.
한편, 공기 조화기(100)는 실내로 공급되는 공기량에 대응되는 만큼 실내 공기를 외부로 배출하는 배출 유로(A11)를 포함할 수 있으며, 이 배출 유로(A11)는 재생 유로(A12)와 합류점(P4)에서 합류하여 합쳐진 재생유로(A13)이 될 수 있으며, 상기 재생 유로(A12, A13)에서 가열기(185)에서 가열된 후 제습 로터(180)를 재생시킨 후 외부로 배출된다.
수공급원(WS)에 연결되는 수공급 유로(W1)는 분기점(P1)에서 상기 증발식 응축기(110)로 향하는 수공급 유로(W2)와 상기 증발식 냉각기(170)로 향하는 수공급 유로(W3)로 분기되며, 수공급 유로(W2, W3)에 의해서 상기 증발식 응축기(110)를 통과하는 냉매를 응축시키기 위한 잠열을 제공하는 물 및 상기 증발식 냉각기(170)를 통과하는 공기를 냉각시키기 위한 잠열을 제공하는 물이 공급된다. 증발식 냉각기(170)를 통과한 물 및 증발식 응축기(110)를 통과한 물은 외부로 배수된다.
한편, 이러한 공기 조화기(100)를 제어하는 제어부의 경우에 전자 장비로 구성되며, 제어가 많아지는 경우에 제어 소자에서 열이 발생한다. 특히, 압축기(140)를 제어하는 인버터의 경우에 압축기(140) 구동 중에 통상 열이 많이 발생되며, 이를 위하여 DC 팬을 이용하여 공랭식 방열을 하게 된다. 알려진 바로 인버터의 효율을 95% 내외로 손실되는 에너지는 모두 열에너지로 방출되는 것이어서 방열이 필수적이다.
한편, 증발식 응축기(110)에 차가운 공기를 제공하기 위하여는 증발식 냉각기(170)를 통과시키게 되며, 유입 유로(A1)의 공기의 증발 효율을 상승시기키 위하여 제습로터(180)를 거치게 되며, 제습로터(180)에서는 제습과 함께 가열이 이루어지게 된다. 유입 유로(A1)의 공기는 제습로터(180)를 재생시키는 재생 유로(A13)와 현열 교환하는데, 재생 유로(A13)는 제습로터(180)를 통과하기 전에 가열기(185)를 거쳐가면서 온도가 상승한다. 따라서, 가열된 유입 유로(A1)의 공기를 다시 냉각시키기 위하여 많은 양의 물이 필요하며, 이렇게 증발식 응축기(110) 및 증발식 냉각기(170)에 사용된 물은 배수된다.
이에 본 발명은 증발식 응축기(110)와 증발식 냉각기(170)를 사용하는 공기 조화기(100)에서 버려지는 물를 재활용하며, 전장 부품의 수명의 연장 및 오작동을 방지하고, 전체적으로 사이즈를 감소시키기 위하여, 증발식 응축기(110)와 증발식 냉각기(170)에서 배수되는 물의 일부 또는 전부를 전장 부품을 냉각하는 냉각수로 활용하는 공기 조화기를 제공한다.
도 2 에는 본 발명의 일실시예에 따른 공기 조화기(100)의 개략도가 개시되어 있다. 도 2 의 공기 조화기(100)는 기본적으로 도 1 의 공기 조화기(100)의 구성을 모두 포함하고 있다.
공기 조화기(100)는 냉매가 순환하는 냉매 싸이클(R1)을 포함하며, 상기 냉매 싸이클(R1)은 냉매를 응축기를 응축시키는 증발식 응축기(110), 팽창 밸브(120), 냉매가 증발하며 공기를 냉각하는 증발기(130) 및 압축기(140)를 통과한다. 압축기(140)는 압축기(140)를 제어하는 제어부(160)인 인버터에 연결되며, 제어부(160)의 제어에 따라서 동착한다. 제어부(160)에는 제어부 냉각부(165)가 연결된다. 제어부 냉각부(165)는 일면은 제어부(160)에 연결되고, 내부로 유체가 흐를 수 있는 통로가 형성되며, 열교환을 위하여 유체가 흐를 수 있는 통로에는 핀이 배치될 수 있는 수랭식 구조를 가진다.
실외기는 실외 공기가 유입되는 유입 유로(A1) 상에 배치되며, 건채널과 습채널을 포함하며 상기 건채널을 통과하는 공기를 냉각시키는 증발식 냉각기(170); 상기 유입 유로(A1) 상에 상기 증발식 냉각기(170) 전에 배치되며, 유입되는 공기를 제습하는 제습로터(180); 및 상기 제습로터(180)를 재생시키기 위한 공기가 지나가는 재생 유로(A12, A13) 상에서 상기 제습로터(180) 전에 배치되어 공기를 가열하는 가열부(185);를 포함한다.
상기 제습로터(180)는 상기 재생 유로(A12, A13)와 상기 유입 유로(A1)에 걸쳐서 배치되며, 상기 제습로터(180)는 회전하는 로터를 통하여 유입 유로(A1)에서는 수분을 흡수하며, 재생 유로(A12, A13)에서는 흡수된 수분을 배출하는 방식으로 동작한다. 상기 유입 유로(A1)는 상기 증발식 냉각기(170)를 통과한 후 분기점(P2, P3)에서 실내와 연결되는 실내 공급 유로(A5), 상기 증발식 응축기(110)와 연결되는 응축기 공급 유로(A4), 상기 증발식 냉각기(170)의 습채널과 연결되는 냉각기 공급 유로(A2)로 분기된다.
상기 실내 공급 유로(A5)는 상기 실내기(150)에 연결되며, 증발기(130)를 통과한 후 냉각된 상태로 실내로 공급되며, 공기 조화기(100)는 실내로 공급되는 공기량에 대응되는 만큼 실내 공기를 외부로 배출하는 배출 유로(A11)를 포함할 수 있으며, 이 배출 유로(A11)는 재생 유로(A12)와 합류점(P4)에서 합류하여 합쳐진 재생유로(A13)가 될 수 있으며, 상기 재생 유로(A12, A13)에서 가열기(185)에서 가열된 후 제습 로터(180)를 재생시킨 후 외부로 배출된다.
수공급원(WS)에 연결되는 수공급 유로(W1)는 분기점(P1)에서 상기 증발식 응축기(110)로 향하는 수공급 유로(W2)와 상기 증발식 냉각기(170)로 향하는 수공급 유로(W3)로 분기되며, 수공급 유로(W2, W3)에 의해서 상기 증발식 응축기(110)를 통과하는 냉매를 응축시키는 물 및 상기 증발식 냉각기(170)를 통과하는 공기를 냉각시키는 물이 공급된다. 수공급 유로(W2, W3)를 통과한 물은 합류점(P5)에서 합류된 후 제어부 냉각 유로(W4)를 통하여 제어부 냉각부(165)로 공급된다. 제어부 냉각부(165)에서 물은 제어부(160)에 연결된 방열판을 지나가면서 제어부(160)에서 발생되는 열을 뺏어가며, 제어부(160)는 열이 발생되더라도 온도가 올라가지 않고 일정 온도를 유지하여 압축기(140)의 동작 안전성을 확보할 수 있다.
외부에서 유입된 공기는 유입 유로(A1) 상에서 제습로터(180)를 통과하면서 고온의 건공기가 된다. 예를 들면, 제습로터(180)릍 통과한 공기는 44℃의 공기가 될 수 있다. 한편, 수공급원(WS)에서 공급되는 물의 경우에 예를 들면, 25℃ 정도의 온도를 가지고 있으며, 증발식 냉각기(170)를 통과한 후라고 하더라도 그 온도는 대략 33℃ 정도 수준에 해당한다. 따라서, 이 물을 제어부 냉각부(165)로 공급하여, 제어부(160)에서 발열되는 열에너지를 빼내는데 사용한다.
또한, 수공급원(WS)에서 공급되는 물의 온도가 25℃일 때, 증방식 응축기(110)에는 상기 증발식 냉각기(170)를 통과한 건공기가 공급되기 때문에 증발식 응축기(110)를 통과하여 배출되는 물의 온도는 대략 30℃ 정도의 수준으로, 상기 증발식 냉각기(170)를 통과하여 배출되는 물의 온도보다 낮을 수 있다.
통상, 제습을 거치면서 고온이 되는 공기의 온도를 낮추는 증발식 냉각기(170)가 증발식 응축기(110)보다 더 많은 양의 물을 사용하나, 증발식 냉각기(170), 증발식 응축기(110)의 구조나 외부 환경 등에 의해서 바뀔 수도 있다.
이 실시예에서, 증발식 냉각기(170)에서 배수된 물 뿐만 아니라, 증발식 응축기(110)에서 배수된 물을 모두 제어부 냉각부(165)로 공급할 수 있으므로, 제어부 냉각(165)부를 통과하는 유량이 충분히 확보될 수 있다.
이렇게 수랭식으로 제어부 냉각부(165)를 구동시키는 경우에, 안정적으로 제어부(160)의 열을 방출시킬 수 있으며, 이는 압축기(140)의 안정적 구동을 가능하게 한다. 또한, 공랭식에 비하여 수랭식이 열전달 효율이 좋으므로, 제어부 냉각부(165)의 구성의 크기를 종래 대비 작게 할 수 있다.
더하여, 제어부 냉각부(165)가 상기 증발식 냉각기(170)나 증발식 응축기(110)의 하부에 위치시키는 경우에 물의 자중을 통하여 제어부 냉각부(165)를 통과하게 할 수 있으며, 이 경우에 공기 조화기(100)에 전장 냉각을 위하여 추가로 들어가는 전력이 필요 없다. 따라서, 공기 조화기(100)에 전장 냉각을 위한 동력이 필요 없어지므로 인하여 사용 전력이 감소되므로, 전체 시스템의 효율이 향상될 수 있다.
도 3 에는 본 발명의 다른 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 3 의 공기 조화기(100)도 도 2 의 실시예와 동일하게 도 1 의 공기 조화기(100)의 구성을 모두 포함하고 있다.
공기 조화기(100)는 냉매가 순환하는 냉매 싸이클(R1)을 포함하며, 상기 냉매 싸이클(R1)은 냉매를 응축기를 응축시키는 증발식 응축기(110), 팽창 밸브(120), 냉매가 증발하며 공기를 냉각하는 증발기(130) 및 압축기(140)를 통과한다. 압축기(140)는 압축기(140)를 제어하는 제어부(160)인 인버터에 연결되며, 제어부(160)의 제어에 따라서 동착한다. 제어부(160)에는 제어부 냉각부(165)가 연결된다.
실외기는 실외 공기가 유입되는 유입 유로(A1) 상에 배치되는 증발식 냉각기(170); 상기 유입 유로(A1) 상에 상기 증발식 냉각기(170) 전에 배치되며, 유입되는 공기를 제습하는 제습로터(180); 및 상기 제습로터(180)를 재생시키기 위한 공기가 지나가는 재생 유로(A12, A13) 상에서 상기 제습로터(180) 전에 배치되어 공기를 가열하는 가열부(185);를 포함한다.
상기 제습로터(180)는 상기 재생 유로(A12, A13)와 상기 유입 유로(A1)에 걸쳐서 배치된다. 상기 유입 유로(A1)는 상기 증발식 냉각기(170)를 통과한 후 분기점(P2, P3)에서 실내와 연결되는 실내 공급 유로(A5), 상기 증발식 응축기(110)와 연결되는 응축기 공급 유로(A4), 상기 증발식 냉각기(170)의 습채널과 연결되는 냉각기 공급 유로(A2)로 분기된다. 이 실시예에서, 증발식 냉각기(170)의 습채널은 상기 증발식 냉각기(170)의 건공기가 공급되는 것으로 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 외부의 공기가 습채널로 공급될 수도 있으며, 실내 공기가 습채널로 공급될 수도 있다.
상기 실내 공급 유로(A5)는 상기 실내기(150)에 연결되며, 증발기(130)를 통과한 후 냉각된 상태로 실내로 공급되며, 공기 조화기(100)는 실내로 공급되는 공기량에 대응되는 만큼 실내 공기를 외부로 배출하는 배출 유로(A11)를 포함할 수 있으며, 이 배출 유로(A11)는 재생 유로(A12)와 합류점(P4)에서 합류하여 합쳐진 재생유로(A13)가 될 수 있으며, 상기 재생 유로(A12, A13)에서 가열기(185)에서 가열된 후 제습 로터(180)를 재생시킨 후 외부로 배출된다.
수공급원(WS)에 연결되는 수공급 유로(W1)는 분기점(P1)에서 상기 증발식 응축기(110)로 향하는 수공급 유로(W2)와 상기 증발식 냉각기(170)로 향하는 수공급 유로(W3)로 분기되며, 수공급 유로(W2, W3)에 의해서 상기 증발식 응축기(110)를 통과하는 냉매를 응축시키기 위한 잠열을 제공하는 물 및 상기 증발식 냉각기(170)를 통과하는 공기를 냉각시키기 위한 잠열을 제공하는 물이 공급된다. 수공급 유로(W2, W3) 중 증발식 냉각기(170)를 통과한 물은 제어부 냉각부(165)로 공급되며, 증발식 응축기(110)를 통과한 물은 배수된다.
증발식 냉각기(170)를 통과한 물은 그 수량이 많으므로, 제어부 냉각부(165)를 냉각하는데 충분한 수량을 제공할 수 있다. 이 실시예에서, 제어부 냉각부(165)의 위치가 증발식 냉각기(170)보다 낮지 않거나, 제어부 냉각부(165)의 방열판으로 인한 내부 유로가 복잡하여 제어부 냉각부(165)를 물이 자중에 의해서 통과하기 어려운 경우를 대비하여 상기 증발식 냉각기(170)와 상기 제어부 냉각부(165) 사이에 통과하는 물을 가압하는 펌프(168)이 배치된다.
도 4 에는 본 발명의 또다른 실시예의 개략도가 도시되어 있다.
도 4 의 실시예의 경우에 도 3 의 실시예와 물이 흐르는 경로만 상이하므로, 해당 부분만 설명하도록 한다.
수공급원(WS)에 연결되는 수공급 유로(W1)는 분기점(P1)에서 상기 증발식 응축기(110)로 향하는 수공급 유로(W2)와 상기 증발식 냉각기(170)로 향하는 수공급 유로(W3)로 분기되며, 수공급 유로(W2, W3)에 의해서 상기 증발식 응축기(110)를 통과하는 냉매를 응축시키기 위한 잠열을 제공하는 물 및 상기 증발식 냉각기(170)를 통과하는 공기를 냉각시키기 위한 잠열을 제공하는 물이 공급된다. 수공급 유로(W2, W3) 중 증발식 응축기(110)를 통과한 물은 제어부 냉각부(165)로 공급되며, 증발식 냉각기(170)를 통과한 물은 배수된다.
증발식 응축기(110)를 통과한 물은 온도가 증발식 냉각기(170)를 통과한 물보다 통상 낮으므로, 제어부 냉각부(165)의 낮은 온도를 관리하는데 유리할 수 있다. 이 실시예에서, 도시되지는 않았지만, 도 3 의 실시예와 유사하게 제어부 냉각부(165)의 위치가 증발식 응축기(110)보다 낮지 않거나, 제어부 냉각부(165)의 방열판으로 인한 내부 유로가 복잡하여 제어부 냉각부(165)를 물이 자중에 의해서 통과하기 어려운 경우를 대비하여 상기 증발식 응축기(110)와 상기 제어부 냉각부(165) 사이에 통과하는 물을 가압하는 펌프가 배치되는 것도 가능하다.
이상에서는 본 발명을 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 실시예로 제한되는 것은 아니며, 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
100: 공기 조화기 110: 증발식 응축기
120: 팽창 밸브 130: 증발기
140: 압축기 150: 실내기
160: 제어부 165: 제어부 냉각부
168: 펌프 170: 증발식 냉각기
180: 제습로터 185: 가열부

Claims (6)

  1. 냉매가 순환하는 증발기, 팽창밸브, 압축기, 증발식 응축기, 상기 압축기에 연결되어 상기 압축기의 구동을 제어하는 제어부, 및 상기 증발식 응축기로 냉각된 공기를 제공하는 증발식 냉각기를 포함하는 공기 조화기로,
    상기 증발식 냉각기는 건채널, 상기 건채널과 열교환하게 배치된 습채널, 상기 습채널에 물을 제공하는 냉각기 주수모듈을 포함하며, 상기 건채널에 실외 공기가 유입되는 유입 유로가 연결되며,
    상기 증발식 응축기는 냉매가 통과하는 냉각유로; 상기 냉각유로로 물을 제공하는 응축기 주수모듈 및 상기 냉각유로를 통과하는 공기 흐름을 형성시키는 송풍모듈을 포함하며
    상기 증발식 응축기, 상기 증발식 냉각기 및 상기 압축기는 동일한 기기 내에 배치되며,
    상기 유입 유로는 상기 증발식 냉각기를 통과한 후 실내와 연결되는 실내 공급 유로 및 상기 증발식 응축기와 연결되는 응축기 공급 유로로 분기되며,
    상기 증발식 응축기에서 냉각 유로를 통과한 물이 빠져나가는 응축기 배수부와 상기 증발식 냉각기에서 습채널을 통과한 물이 빠져나가는 냉각기 배수부 중 적어도 하나와 상기 제어부를 냉각하는 제어부 냉각부가 연결된 공기 조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부 냉각부는 상기 응축기 배수부와 상기 냉각기 배수부보다 낮은 위치에 배치되는 공기 조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부 냉각부와 상기 냉각기 배수부와 상기 응축기 배수부 중 적어도 하나의 사이에는 펌프가 배치되는 공기 조화기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 인버터를 포함하며,
    상기 제어부 냉각부는 상기 인버터의 소자에 연결된 방열판과 상기 방열판을 통과하는 유로를 포함하는 공기 조화기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응축기 배수부와 상기 냉각기 배수부는 합류부에 연결되며, 상기 합류부를 통하여 상기 응축기 배수부와 상기 냉각기 배수부가 상기 냉각부와 연결되는 공기 조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유입 유로 상에서 상기 증발식 냉각기 전에 배치되며, 유입되는 공기를 제습하는 제습로터; 및
    상기 제습로터를 재생시키기 위한 공기가 지나가는 재생 유로 상에서 상기 제습로터 전에 배치되어 공기를 가열하는 가열부;를 더 포함하며,
    상기 제습로터는 상기 재생 유로와 상기 유입 유로에 걸쳐서 배치되는 공기 조화기.
KR1020200172700A 2020-12-10 2020-12-10 공기 조화기 KR20220082629A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200172700A KR20220082629A (ko) 2020-12-10 2020-12-10 공기 조화기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200172700A KR20220082629A (ko) 2020-12-10 2020-12-10 공기 조화기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220082629A true KR20220082629A (ko) 2022-06-17

Family

ID=82268867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200172700A KR20220082629A (ko) 2020-12-10 2020-12-10 공기 조화기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220082629A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100638223B1 (ko) 열병합 발전 시스템
WO2016155081A1 (zh) 液冷装置和辅助散热装置结合的服务器机柜散热系统
KR20120135771A (ko) 공기 조화기의 실외기 및 그 제어방법
KR20080009952A (ko) 코제너레이션
JP2008185245A (ja) 圧縮式ヒートポンプ装置、圧縮式ヒートポンプ装置の運転方法、及び、コージェネレーションシステム
KR101438949B1 (ko) 전기차량의 공조장치
KR100550576B1 (ko) 제습기를 갖는 발전 공조 시스템
EP3483515B1 (en) Dehumidifier system
JP2004085096A (ja) ハイブリッド型デシカント空調システム
KR100644828B1 (ko) 열병합 발전 시스템
KR20210013425A (ko) 차량용 공조시스템
KR100644829B1 (ko) 열병합 발전 시스템
KR100600752B1 (ko) 열병합 발전 시스템
KR100657472B1 (ko) 코제너레이션 시스템
US9951963B2 (en) Hybrid heat pump apparatus
KR20220082629A (ko) 공기 조화기
KR100946381B1 (ko) 하이브리드 히트펌프식 냉난방장치
KR100638225B1 (ko) 열병합 발전 시스템 및 그의 제어방법
JP4396141B2 (ja) 空気調和機
KR20150120809A (ko) 제습 냉방 장치
JP2011102672A (ja) 換気空調装置
JP2017133727A (ja) ヒートポンプ式給湯装置
KR20220083368A (ko) 공기 조화기
KR100755323B1 (ko) 열병합 발전 시스템
KR20100030111A (ko) 열병합 발전 시스템