KR20230081306A - Indirective evaporative cooling apparatus and cooling system including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 열전달모듈을 포함하는 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 열전달모듈을 포함하여 냉각 효율 및 공간 효율성을 극대화시키고 제작비용을 최소화한 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 제공할 수 있다.The present invention relates to an indirect evaporative cooling device and a cooling system including the same, and more particularly, to an indirect evaporative cooling device including a plurality of heat transfer modules and a cooling system including the same.
According to the present invention, it is possible to provide an indirect evaporative cooling device including a heat transfer module, maximizing cooling efficiency and space efficiency and minimizing manufacturing cost, and a cooling system including the same.
Description
본 발명은 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 열전달모듈을 포함하는 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an indirect evaporative cooling device and a cooling system including the same, and more particularly, to an indirect evaporative cooling device including a plurality of heat transfer modules and a cooling system including the same.
일반적으로 증발식 냉각장치는 냉매의 증발 잠열을 이용하는 냉각장치로서, 냉매가 증발할 때, 주변 공기로부터 기화열만큼의 열을 흡수하여, 주변 공기를 냉각시키는 장치이다. 이러한 증발식 냉각장치는, 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기로 이루어진 냉동사이클을 이용하는 일반적인 공기조화장치보다 에너지 효율이 높아 친환경적이고, 구성이 간단하여 경제적이라는 장점이 있다. 냉매는 주로 물을 사용한다.In general, an evaporative cooling device is a cooling device using latent heat of vaporization of a refrigerant, and when the refrigerant evaporates, it absorbs heat equivalent to the heat of vaporization from the surrounding air to cool the surrounding air. Such an evaporative cooling device has the advantage of being eco-friendly because it has higher energy efficiency than a general air conditioner using a refrigeration cycle consisting of a compressor, a condenser, an expander, and an evaporator, and is economical due to a simple configuration. The refrigerant mainly uses water.
증발식 냉각장치는 크게, 냉각의 대상이 되는 냉각대상유체와 냉매 간의 접촉 여부에 따라, 직접 증발식 냉각장치 및 간접 증발식 냉각장치로 구분된다. 직접 증발식 냉각장치는 냉각대상유체와 냉매가 직접 접촉한다.Evaporative cooling devices are largely divided into direct evaporative cooling devices and indirect evaporative cooling devices, depending on whether or not a cooling object fluid to be cooled is in contact with a refrigerant. In the direct evaporative cooling system, a fluid to be cooled and a refrigerant are in direct contact.
간접 증발식 냉각장치는, 냉각대상유체가 냉매와 접촉하지 않는 방식의 증발식 냉각장치이다. 구체적으로, 작동유체가 냉매와 접촉하여 냉매를 증발시킨 뒤 냉각되고, 냉각대상유체는 냉각된 작동유체와 열교환하여 냉각된다. 이러한 간접 증발식 냉각장치는, 직접 증발식 냉각장치와 달리, 냉각이 이루어지더라도 습도 등의 변화가 없어 사용자에게 보다 더 쾌적한 환경을 제공할 수 있다는 장점이 있다.An indirect evaporative cooling system is an evaporative cooling system in which a fluid to be cooled does not come into contact with a refrigerant. Specifically, the working fluid is cooled after evaporating the refrigerant in contact with the refrigerant, and the fluid to be cooled is cooled by exchanging heat with the cooled working fluid. Unlike a direct evaporative cooling device, such an indirect evaporative cooling device has an advantage in providing a more comfortable environment to users because there is no change in humidity or the like even when cooling is performed.
하지만, 간접 증발식 냉각장치의 경우, 작동유체와 냉각대상유체 간의 열전달 효율이 낮다는 문제가 있었다. 또한, 작동유체에 냉매를 분사하기 위해서는 충분한 공간이 필요하여 장치의 공간 효율성이 떨어지고, 생산 및 설치 비용도 불필요하게 증가한다는 문제가 있었다.However, in the case of an indirect evaporative cooling system, there is a problem in that heat transfer efficiency between a working fluid and a fluid to be cooled is low. In addition, there is a problem in that a sufficient space is required to inject the refrigerant into the working fluid, so that space efficiency of the device is reduced and production and installation costs are unnecessarily increased.
상기한 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 간접 증발식 냉각장치에 있어서, 냉각 효율 및 공간 효율성을 극대화시키고 제작비용을 최소화할 수 있는 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 제공한다.Based on the above technical background, the present invention provides an indirect evaporative cooling device capable of maximizing cooling efficiency and space efficiency and minimizing manufacturing cost in an indirect evaporative cooling device and a cooling system including the same.
본 발명의 실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치는 제1모듈 및 제1모듈과 대칭적으로 마주보도록 배치되는제2모듈이 구비된 열전달모듈을 복수 개 포함하는 간접 증발식 냉각장치에 있어서, 제1모듈과 제2모듈은 각각, 전열플레이트, 친수성부재, 소수성부재, 메쉬부재를 포함한다. 전열플레이트는 열전달이 이루어진다. 친수성부재는 전열플레이트와 마주보도록 배치되고, 물이 흡수될 수 있는 다공성 재질이다. 소수성부재는 전열플레이트의 반대 쪽에 친수성부재와 마주보도록 배치되되, 친수성부재에 흡수된 물이 공급되어 작동유체에 의해 증발된다. 메쉬부재는 친수성부재의 반대 쪽에 소수성부재와 마주보도록 배치되어 친수성부재 및 소수성부재를 지지한다. 열전달모듈에는 물이 공급되는 급수유로, 작동유체가 유동하는 제1유로, 냉각대상유체가 유동하는 제2유로가 형성된다.An indirect evaporative cooling device according to an embodiment of the present invention is an indirect evaporative cooling device including a plurality of heat transfer modules having a first module and a second module disposed symmetrically facing the first module, The first module and the second module each include a heat transfer plate, a hydrophilic member, a hydrophobic member, and a mesh member. The heat transfer plate conducts heat transfer. The hydrophilic member is disposed to face the heat transfer plate and is a porous material capable of absorbing water. The hydrophobic member is disposed facing the hydrophilic member on the opposite side of the heat transfer plate, and the water absorbed by the hydrophilic member is supplied and evaporated by the working fluid. The mesh member is disposed facing the hydrophobic member on the opposite side of the hydrophilic member to support the hydrophilic member and the hydrophobic member. The heat transfer module is formed with a water supply passage through which water is supplied, a first passage through which a working fluid flows, and a second passage through which a fluid to be cooled flows.
또한, 제1유로는 제1모듈 및 제2모듈 각각의 메쉬부재들 사이에 형성될 수 있다.Also, the first passage may be formed between the mesh members of the first module and the second module, respectively.
또한, 제2유로는 서로 인접하는 어느 둘의 열전달모듈들에 있어서, 어느 하나의 열전달모듈의 전열플레이트들 중 나머지 하나의 열전달모듈과 가장 가까운 전열플레이트, 및 나머지 하나의 열전달모듈의 전열플레이트들 중 어느 하나의 열전달모듈과 가장 가까운 전열플레이트의 사이에 형성될 수 있다.In addition, in any two heat transfer modules adjacent to each other, the second flow path is the heat transfer plate closest to the other heat transfer module among the heat transfer plates of any one heat transfer module, and among the heat transfer plates of the other heat transfer module. It may be formed between any one heat transfer module and the closest heat transfer plate.
또한, 메쉬부재에는 다수 개의 관통홀이 형성될 수 있다.In addition, a plurality of through holes may be formed in the mesh member.
또한, 메쉬부재는 관통홀을 제외하고는 전열플레이트와 동일한 형상일 수 있다.In addition, the mesh member may have the same shape as the heat transfer plate except for the through hole.
또한, 전열플레이트에는 냉각대상유체가 통과하는 제1홀, 작동유체가 통과하는 제2홀, 물이 통과하는 제3홀이 형성되고, 메쉬부재에는 냉각대상유체가 통과하는 제4홀, 작동유체가 통과하는 제5홀, 물이 통과하는 제6홀이 형성되며, 제1홀, 제2홀, 제3홀은 각각 제4홀, 제5홀, 제6홀과 상하로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.In addition, the heat transfer plate has a first hole through which the fluid to be cooled, a second hole through which the working fluid passes, and a third hole through which water passes, and the mesh member has a fourth hole through which the fluid to be cooled passes, a working fluid A fifth hole through which water passes and a sixth hole through which water passes are formed, and the first hole, second hole, and third hole are formed at positions corresponding to the fourth, fifth, and sixth holes, respectively. It can be.
또한, 친수성부재는 급수유로에 노출되고, 소수성부재는 급수유로와 이격되도록 배치될 수 있다.In addition, the hydrophilic member may be exposed to the water supply passage, and the hydrophobic member may be disposed to be spaced apart from the water supply passage.
또한, 친수성부재에는 급수유로를 향해 돌출된 돌출부가 형성될 수 있다.In addition, a protrusion protruding toward the water supply passage may be formed on the hydrophilic member.
또한, 소수성부재의 가장자리에는 누수방지부재가 배치되고, 소수성부재와 급수유로는 누수방지부재에 의해 서로 이격될 수 있다.In addition, a leak prevention member is disposed at the edge of the hydrophobic member, and the hydrophobic member and the water supply passage may be spaced apart from each other by the leak prevention member.
또한, 제1모듈 및 제2모듈 각각에 있어서, 전열플레이트, 친수성부재, 소수성부재, 메쉬부재는 서로 밀착되도록 배치되고, 제1모듈의 메쉬부재와 제2모듈의 메쉬부재는 서로 점접촉되어 사이에 공간이 형성되도록 배치될 수 있다.In addition, in each of the first module and the second module, the heat transfer plate, the hydrophilic member, the hydrophobic member, and the mesh member are disposed to be in close contact with each other, and the mesh member of the first module and the mesh member of the second module are in point contact with each other. It can be arranged so that a space is formed in.
또한, 제1모듈은 전열플레이트의 상면 및 하면에 제1주름부가 형성되고, 메쉬부재의 상면 및 하면에는 상기 제1주름부에 대응되는 제2주름부가 형성되며, 제2모듈은 제1모듈과 동일한 구성이고, 제1모듈의 제2주름부와 제2모듈의 제2주름부는 서로 엇갈리면서 마주보도록 배치될 수 있다.In addition, in the first module, first wrinkles are formed on the upper and lower surfaces of the heat transfer plate, and second wrinkles corresponding to the first wrinkles are formed on the upper and lower surfaces of the mesh member. Having the same configuration, the second corrugated parts of the first module and the second corrugated parts of the second module may be arranged to face each other while being crossed.
또한, 제1모듈에서 전열플레이트에 배치되되 친수성부재의 반대 쪽에 배치되는 제1실러, 제1모듈에서 전열플레이트와 메쉬부재 사이에 배치되는 제2실러, 제1모듈의 메쉬부재와 제2모듈의 메쉬부재 사이에 배치되는 제3실러, 및 제2모듈에서 메쉬부재와 전열플레이트 사이에 배치되는 제4실러를 포함할 수 있다.In addition, the first sealer disposed on the heat transfer plate in the first module but disposed on the opposite side of the hydrophilic member, the second sealer disposed between the heat transfer plate and the mesh member in the first module, and the mesh member of the first module and the second module A third sealer disposed between the mesh members and a fourth sealer disposed between the mesh members and the heat transfer plate in the second module may be included.
또한, 작동유체는 공기이고, 제1유로의 출구는 실외와 연통되며, 냉각대상유체는 물 또는 공기이고, 제2유로의 입구 및 출구는 실내와 연통할 수 있다.In addition, the working fluid is air, the outlet of the first flow path communicates with the outdoors, the fluid to be cooled is water or air, and the inlet and outlet of the second flow path communicate with the room.
또한, 제2유로에는 실내 공기 중 어느 일부가 유입되고, 제1유로에는 실내 공기 중 나머지 일부가 유입될 수 있다.In addition, some of the indoor air may be introduced into the second passage, and the remaining part of the indoor air may be introduced into the first passage.
또한, 제2유로에서는 실내 공기가 유동하고, 제2유로로부터 토출된 실내 공기 중 적어도 일부가 제1유로로 유입될 수 있다.Also, indoor air may flow in the second flow passage, and at least a portion of the indoor air discharged from the second flow passage may be introduced into the first flow passage.
본 발명의 실시예에 따른 간접 증발식 냉각시스템은 본 발명의 실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치, 제1배관, 제2배관, 제3배관, 제4배관을 포함한다. 제1배관은 입구가 실외와 연통되고, 출구는 제1유로의 입구와 연통된다. 제2배관은 입구가 실내와 연통되고, 출구는 제2유로의 입구와 연통된다. 제3배관은 입구가 제2유로의 출구와 연통되고, 출구는 실내와 연통된다. 제4배관은 입구가 제1유로의 출구와 연통되고, 출구가 실외와 연통된다.An indirect evaporative cooling system according to an embodiment of the present invention includes an indirect evaporative cooling device according to an embodiment of the present invention, a first pipe, a second pipe, a third pipe, and a fourth pipe. The inlet of the first pipe communicates with the outdoors, and the outlet communicates with the inlet of the first flow path. The inlet of the second pipe communicates with the room, and the outlet communicates with the inlet of the second flow path. The inlet of the third pipe communicates with the outlet of the second flow path, and the outlet communicates with the room. The inlet of the fourth pipe communicates with the outlet of the first flow path, and the outlet communicates with the outdoors.
또한, 제1배관은, 입구가 실외와 연통되는 제1-1배관, 및 출구가 제1유로의 입구와 연통되는 제1-2배관을 포함하고, 제2배관은 유체의 일부를 분지시키는 바이패스관과 연결되며, 제1-1배관의 출구, 제1-2배관의 입구 및 바이패스관 사이에 제1절환장치가 배치되며, 제1절환장치는, 제1-2배관에 제1-1배관 또는 바이패스관을 선택적으로 연통시킬 수 있다.In addition, the first pipe includes a 1-1 pipe whose inlet communicates with the outdoors and a 1-2 pipe whose outlet communicates with the inlet of the first flow path, and the second pipe branches a portion of the fluid. It is connected to the pass pipe, and a first switching device is disposed between the outlet of the 1-1 pipe, the inlet of the 1-2 pipe, and the bypass pipe, and the first switching device is connected to the 1-2 pipe. 1 pipe or bypass pipe can be selectively communicated.
또한, 제1배관은, 입구가 실외와 연통되는 제1-1배관, 및 출구가 제1유로의 입구와 연통되는 제1-2배관을 포함하고, 제3배관은, 입구가 제2유로의 출구와 연통되는 제3-1배관, 및 출구가 실내와 연통되는 제3-2배관을 포함하며, 제1-1배관의 출구 및 제1-2배관의 입구 사이, 및 제3-1배관의 출구 및 제3-2배관의 입구 사이에 제2절환장치가 배치되고, 제2절환장치는, 제1-2배관에 제1-1배관 또는 제3-1배관을 선택적으로 연통시킬 수 있다.In addition, the first pipe includes a 1-1 pipe whose inlet communicates with the outdoors and a 1-2 pipe whose outlet communicates with the inlet of the first flow passage, and the third pipe has an inlet connected to the second flow passage. It includes a 3-1 pipe communicating with the outlet and a 3-2 pipe communicating with the room, between the outlet of the 1-1 pipe and the inlet of the 1-2 pipe, and between the 3-1 pipe. A second switching device is disposed between the outlet and the inlet of the 3-2 pipe, and the second switching device may selectively connect the 1-1 pipe or the 3-1 pipe to the 1-2 pipe.
본 발명에 따른 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템은 열전달모듈을 포함하여 냉각 효율 및 공간 효율성을 극대화시키고 제작비용을 최소화할 수 있다.An indirect evaporative cooling device and a cooling system including the same according to the present invention can maximize cooling efficiency and space efficiency and minimize manufacturing cost by including a heat transfer module.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각장치의 열전달모듈을 확대 및 분해하여 나타낸 것이다.
도 3은 도 1을 AA'선에 따라 절개한 측단면도이다.
도 4는 전열플레이트 만을 따로 나타낸 사시도이다.
도 5는 메쉬부재 만을 따로 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 1을 BB'선에 따라 절개한 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a perspective view showing a cooling device according to a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged and disassembled view of the heat transfer module of the cooling device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional side view of FIG. 1 taken along line AA′.
4 is a perspective view showing only the heat transfer plate separately.
5 is a perspective view showing only the mesh member separately.
6 is a cross-sectional side view of FIG. 1 taken along line BB'.
7 is a conceptual diagram showing a cooling device and a cooling system including the same according to a first embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram showing a cooling device and a cooling system including the same according to a second embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram showing a cooling device and a cooling system including the same according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an indirect evaporative cooling device according to the present invention and a cooling system including the same will be described.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각장치의 열전달모듈을 확대 및 분해하여 나타낸 것이며, 도 3은 도 1을 AA'선에 따라 절개한 측단면도이고, 도 4는 전열플레이트 만을 따로 나타낸 사시도이고, 도 5는 메쉬부재 만을 따로 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 1을 BB'선에 따라 절개한 측단면도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a perspective view showing a cooling device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged and disassembled view of a heat transfer module of the cooling device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. A side cross-sectional view taken along the line AA', Figure 4 is a perspective view showing only the heat transfer plate separately, Figure 5 is a perspective view showing only the mesh member separately, Figure 6 is a side cross-sectional view cut along the line BB' in Fig. 1, 7 is a conceptual diagram showing a cooling device and a cooling system including the same according to a first embodiment of the present invention.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)는 복수 개의 열전달모듈(M)을 포함한다. 열전단모듈은 각각 제1모듈(M1)과 제2모듈(M2)을 포함한다. 제1모듈(M1)과 제2모듈(M2)을 각각, 전열플레이트(1100), 친수성부재(1200), 소수성부재(1300), 메쉬부재(1400)를 포함한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 4, an indirect
전열플레이트(1100)에서는 열전달이 이루어진다. 전열플레이트(1100)는 열전도성이 우수한 금속 재질로 형성될 수 있다. 전열플레이트(1100)는 위에서 바라볼 때 대략 길이방향으로 연장된 직사각형의 판형 형상일 수 있다. 전열플레이트(1100)에는 제1홀(1110), 제2홀(1120), 제3홀(1130), 제1주름부(1140)가 형성될 수 있다. In the
제1홀(1110)에는 작동유체(WF)가 유동할 수 있다. 제1홀(1110)은 전열플레이트(1100)에 두개가 구비될 수 있다. 이 경우, 각각의 제1홀(1100)들은 전열플레이트(1100)의 길이방향 양단부 측에서 서로 대칭적으로 형성될 수도 있다. The working fluid WF may flow through the
제2홀(1120)에는 냉각대상유체(OF)가 유동할 수 있다. 제2홀(1120)은 전열플레이트(1100)에 두개가 구비될 수 있다. 이 경우, 각각의 제2홀(1120)들은 전열플레이트(1100)의 길이방향 양단부 측에서 서로 대칭적으로 형성될 수도 있다. 제2홀(1120)과 제1홀(1110)은 서로 동일한 형태로 형성될 수 있으며, 서로 대체될 수 있다.The fluid to be cooled (OF) may flow in the
제3홀(1130)에는 물(W) 등의 유체가 공급될 수 있다. 제3홀(1130)은 전열플레이트(1100)에 두개가 구비될 수 있다. 이 경우, 각각의 제3홀(1130)들은 전열플레이트(1100)의 길이방향 양단부 측에서 서로 대칭적으로 형성될 수도 있다. 그리고, 제3홀(1130)은 제1홀(1110)과 제2홀(1120)의 사이에 배치될 수도 있다.A fluid such as water (W) may be supplied to the
제3홀(1130)은 기존의 판형 열교환기에 배치되는 전열플레이트가 추가 가공되어 형성될 수 있다. 상기의 추가 가공은 예를 들어, 타공 방식의 가공일 수 있다. 이 경우, 전열플레이트(1100)를 제작하기 위하여 새로운 금형이 제작될 필요가 없다는 장점이 있다.The
제1주름부(1140)는 제1홀(1110), 제2홀(1120), 제3홀(1130)과 다른 위치에 형성된다. 제1주름부(1140)에서는 냉각대상유체(OF)가 유동하는 제2유로(1800)가 형성될 수 있다. 제1주름부(1140)는 복수 개의 쐐기가 순차적으로 형성될 수 있고, 복수 개의 쐐기들은 모두 일방향을 향하도록 배치될 수 있다. 여기서 쐐기들이 향하는 방향이란 쐐기들의 마루부분들이 향하는 방향을 지칭한다. 제1주름부(1140)는 전열플레이트(1100)의 상면 및 하면에 각각 형성될 수 있다. 전열플레이트(1100)의 상면 및 하면에 각각 형성된 제1주름부(1140)들은 전열플레이트(1100)를 프레스 가공하여 형성될 수 있다. 이 때, 하면의 제1주름부(1140)의 형상은, 상면의 제1주름부(1140)의 형상이 전열플레이트(1100)의 두께 방향으로 평행이동한 것과 같이 형성될 수 있다. The first
친수성부재(1200)는 전열플레이트(1100)에 배치된다. 친수성부재(1200)는 전열플레이트(1100)와 마주보도록 배치된다. 친수성부재(1200)는 전열플레이트(1100)에 밀착되어 배치될 수 있다. 친수성부재(1200)는 친수성이면서 동시에 다공성인 재질로 형성될 수 있다. 이로 인하여 친수성부재(1200)에는 물(W) 등이 흡수될 수 있다. 친수성부재(1200)는 멤브레인 재질로 구비될 수 있다. 친수성부재(1200)는 멤므레인 재질로 구비되되, 필름 혹은 시트의 형태로 구비되어 전열플레이트(1100)에 배치될 수 있다. 또한, 친수성부재(1200)는 전열플레이트(1100)에 친수성물질을 코팅하는 방식으로 제작될 수 있다. 이 경우, 친수성부재(1200)의 두께를 최소화하여, 전열플레이트(1100)로의 열전달 효율이 향상될 수 있다.The
소수성부재(1300)는 친수성부재(1200)에 배치된다. 소수성부재(1300)는 전열플레이트(1100)의 반대 쪽에서 친수성부재(1200)와 마주보도록 배치된다. 소수성부재(1300)는 친수성부재(1200)에 밀착되어 배치될 수 있다. 소수성부재(1300)는 소수성이면서 동시에 다공성인 재질로 형성될 수 있다. 다공성 재질의 소수성부재(1300)에는 기공이 형성되고, 기공을 통해 공기 등의 유체가 통과할 수 있다.The
소수성부재(1300)는 친수성부재(1200)와 마찬가지로, 다공성의 멤브레인 재질로 구비될 수 있으며, 필름 혹은 시트의 형태로도 구비될 수 있다. 또한, 친수성부재(1200)와 마찬가지로, 소수성 물질을 친수성부재(1200)에 코팅하는 방식으로 제작될 수도 있다. 이 경우, 소수성부재(1300)에서의 증발성능이 보다 향상될 수 있고, 전열플레이트(1100)로의 열전달 효율도 향상될 수 있다.Like the
메쉬부재(1400)는 소수성부재(1300)에 배치된다. 메쉬부재(1400)는 친수성부재(1200)의 반대 쪽에서 소수성부재(1300)와 마주보도록 배치된다. 메쉬부재(1400)는 소수성부재(1300)에 밀착되어 배치될 수 있다. 메쉬부재(1400)에는 다수 개의 관통홀(1450)이 형성될 수 있다. 관통홀(1450)은 상하방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 관통홀(1450)을 통해 공기 또는 물(W) 등의 유체가 통과할 수 있다. 메쉬부재(1400)는 친수성부재(1200) 및 소수성부재(1300)를 전열플레이트(1100)에 안정적으로 지지 및 고정시킬 수 있다.The
메쉬부재(1400)의 형상은 관통홀(1450)을 제외하고는 전열플레이트(1100)와 동일할 수 있다. 메쉬부재(1400)는 전열플레이트(1100)와 동일한 금형으로 제작된 뒤, 타공 방식으로 다수 개의 관통홀(1450)을 형성하여 제작할 수 있다. 메쉬부재(1400)는 전열플레이트(1100)와 다른 소재로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 메쉬부재(1400)는 물(W) 등에 접촉되어도 내구성이 유지되는 스테인레스 재질로 구비되거나, 표면이 발수코팅 처리되어 구비될 수 있다. The
메쉬부재(1400)에는 제4홀(1410), 제5홀(1420), 제6홀(1430)이 형성될 수 있다. 제4홀(1410)에는 작동유체(WF)가 유동하고, 제5홀(1420)에는 냉각대상유체(OF)가 유동하며, 제6홀(1430)에는 물(W) 등의 유체가 공급될 수 있다. 제4홀(1410), 제5홀(1420), 제6홀(1430)은 각각 제1홀(1110), 제2홀(1120), 제3홀(1130)과 상하로 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또는 제4홀(1410), 제5홀(1420), 제6홀(1430)은 각각 제1홀(1110), 제2홀(1120), 제3홀(1130)과 동일하게 형성될 수 있다.A
메쉬부재(1400)에는 제2주름부(1440)가 형성될 수 있다. 제2주름부(1440)는 제4홀(1410), 제5홀(1420), 제6홀(1430)과 다른 위치에 형성된다. 제2주름부(1440)는 제1주름부(1140)와 동일한 형상이다. 제2주름부(1440)는 제1주름부(1140)와 마찬가지로 메쉬부재(1400)의 상면 및 하면에 각각 형성될 수 있다. 이 때, 메쉬부재(1400)의 제2주름부(1440)는 전열플레이트(1100)의 제1주름부(1140)에 삽입되도록 배치된다. A
이에 따라, 제1모듈(M1)에 있어서, 전열플레이트(1100), 친수성부재(1200), 소수성부재(1300), 메쉬부재(1400)는 서로 순차적으로 밀착된 상태로 배치될 수 있고, 이는 제2모듈(M2)에 있어서도 마찬가지이다.Accordingly, in the first module M1, the
열전달모듈(M)에는 급수유로(1600), 제1유로(1700), 제2유로(1800)가 형성된다. 급수유로(1600)는 물(W) 등의 유체가 공급되는 유로이다. 제1유로(1700)는 작동유체(WF)가 유동하는 유로이다. 제2유로(1800)는 냉각대상유체(OF)가 유동하는 유로이다. 급수유로(1600)는 제3홀(1130) 및 제6홀(1430)과 연통될 수 있다. 제1유로(1700)는 제2홀(1120) 및 제5홀(1420)과 연통될 수 있다. 제2유로(1800)는 제1홀(1110) 및 제4홀(1410)과 연통될 수 있다. A
제1모듈(M1)과 제2모듈(M2)은 배치구조를 제외하고는 동일하게 구성된다. 제2모듈(M2)은 제1모듈(M1)과 동일하되, 제1모듈(M1)을 상하 반전한 뒤, 상하방향을 회전축으로 다시 180도 회전시킨 것과 동일할 수 있다. The first module M1 and the second module M2 are configured identically except for the arrangement structure. The second module M2 may be the same as the first module M1, but may be the same as one obtained by inverting the first module M1 upside down and then rotating the upside down direction by 180 degrees again using the rotation axis.
이에 따라, 제1모듈(M1)의 제1주름부(1140) 및 제2주름부(1440)에서 복수 개의 쐐기들이 향하는 방향은, 제2모듈(M1)의 제1주름부(1140) 및 제2주름부(1440)에서 복수 개의 쐐기들이 향하는 방향과 반대일 수 있다. Accordingly, the direction in which the plurality of wedges are directed in the first
제1모듈(M1) 및 제2모듈(M2)은 각각에 있어서, 전열플레이트(1100), 친수성부재(1200), 소수성부재(1300), 메쉬부재(1400)는 서로 밀착되도록 배치될 수 있다. 이 때, 서로 마주보는 제1모듈(M1)의 메쉬부재(1400)와 제2모듈(M2)의 메쉬부재(1400)는 서로 점접촉되어 사이에 공간이 형성되도록 배치될 수 있다. In each of the first module M1 and the second module M2, the
하나의 열전달모듈(M)에 있어서, 제1모듈(M1)의 제2주름부(1440)와 제2모듈(M2)의 제2주름부(1440)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 제1모듈(M1)의 제2주름부(1440)의 쐐기들의 방향과 제2모듈(M2)의 제2주름부(1440)의 쐐기들의 방향은 서로 반대방향으로 형성되어, 서로 엇갈리도록 형성될 수 있다. 이 경우, 제1모듈(M1)의 제2주름부(1440)와 제2모듈(M2)의 제2주름부(1440)는 서로 점접촉될 수 있고, 이에 따라 사이에 공간이 형성될 수 있다. In one heat transfer module M, the second
제2주름부(1440)들 사이에 형성된 상기 공간에서는 작동유체(WF)가 유동하는 제1유로(1700)가 형성될 수 있다. 제1유로(1700)는 제2홀(1120) 및 제5홀(1420)과 각각 연통될 수 있다.A
서로 다른 인접한 어느 두개의 열전달모듈(M)에 있어서, 어느 하나의 열전달모듈(M)에 있어서 나머지 열전달모듈(M)과 가까운 측에 배치된 전열플레이트(1100)는, 나머지 다른 열전달모듈(M)에 있어서 어느 하나의 열전달모듈(M)과 가까운 측에 배치된 전열플레이트(1100)와 서로 마주보도록 배치될 수 있다. In any two different adjacent heat transfer modules (M), the
이 때, 각각의 열전달모듈(M)에 있어서, 서로 마주보는 전열플레이트(1100)들의 제1주름부(1140)들은 서로 쐐기들의 방향이 반대방향으로 형성되어, 서로 엇갈리도록 형성될 수 있다. 이 경우, 어느 한 열전단모듈(M)의 제1주름부(1140)와, 나머지 다른 한 열전달모듈(M)의 제1주름부(1140)는 서로 점접촉될 수 있고, 이에 따라 사이에 공간이 형성될 수 있다. At this time, in each of the heat transfer modules M, the first
제1주름부(1140)들 사이에 형성된 상기 공간에서는 냉각대상유체(OF)가 유동하는 제2유로(1800)가 형성될 수 있다. 이 때, 제2유로(1800)는 제1홀(1110) 및 제4홀(1410)과 각각 연통될 수 있다.A
친수성부재(1200)는 급수유로(1600)에 노출되도록 배치될 수 있다. 친수성부재(1200)에는 돌출부(1210)가 형성될 수 있다. 돌출부(1210)는 친수성부재(1200)의 단부에서 급수유로(1600)를 향해 돌출된 부분이다. 구체적으로, 돌출부(1210)는 제3홀(1130) 및 제6홀(1430)의 사이로 돌출되어 형성될 수 있다. 제3홀(1130)을 통해 공급된 물(W) 등의 유체가 제6홀(1430)을 지나면서, 돌출부(1210)와 접촉하게 되어, 물(W) 등의 유체가 돌출부(1210)에 직접 공급될 수 있다. 돌출부(1210)에 공급된 물(W) 등의 유체는 친수성부재(1200)의 전체로 흡수되어 공급된다.The
소수성부재(1300)는 친수성부재(1200)와 달리, 급수유로(1600)와 이격되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 소수성부재(1300)가 급수유로(1600)에서 유동하는 물(W) 등의 유체로부터 차단될 수 있다. 이 때, 소수성부재(1300)에는 누수방지부재(1550)가 배치될 수 있다. 누수방지부재(1550)는 소수성부재(1300)를 급수유로(1600)로부터 밀폐하여, 소수성부재(1300)와 급수유로(1600)를 서로 이격시키면서, 서로 차단시킬 수 있다. 누수방지부재(1550)는 소수성부재(1300)의 가장자리에 배치될 수 있다. 누수방지부재(1550)는 소수성부재(1300)의 가장자리를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 누수방지부재(1550)는 띠 형태로 구비될 수 있으며, 오링과 같은 부재로 구비될 수도 있다. 누수방지부재(1550)는 경우에 따라서, 접착제와 같은 수단으로 대체될 수도 있다.Unlike the
열전달모듈(M)에는 실러(1500)가 배치될 수 있다. 실러(1500)는제1실러(1510), 제2실러(1520), 제3실러(1530), 제4실러(1540)를 포함할 수 있다. 제1실러(1510)는 제1모듈(M1)에서 전열플레이트(1100)에 배치되되 친수성부재(1200)의 반대 쪽에 배치된다. 제1실러(1510) 내지 제4실러(1540)는 가스켓 방식으로 제작될 수 있고, 경우에 따라 오링이나 접착제와 같은 수단으로 대체될 수도 있다. 제1실러(1510) 내지 제4실러(1540)에 의해서, 작동유체(WF)가 유동하는 제1유로(1700), 냉각대상유체(OF)가 유동하는 제2유로(1800), 물(W) 등이이 유동하는 급수유로(1600)가 형성될 수 있다.A sealer 1500 may be disposed in the heat transfer module M. The sealer 1500 may include a
제1실러(1510)는 제1주름부(1140)가 형성된 전열플레이트(1100) 중앙부분과 제1홀(1110)을 감싸는 제1-1실러(1511)와, 제3홀(1130)을 감싸는 제1-2실러(1512)를 포함한다.The
제2실러(1520)는 제1모듈(M1)에서 전열플레이트(1100)와 메쉬부재(1400) 사이에 배치된다. 제2실러(1520)는 제4홀(1410)을 감싸는 제2-1실러(1521)와, 제5홀(1420)을 감싸는 제2-2실러(1522)와, 제6홀(1430) 및 제2주름부(1440) 및 관통홀(1450)들을 감싸는 제2-3실러(1523)를 포함한다.The
제3실러(1530)는 제1모듈(M1)의 메쉬부재(1400)와 제2모듈(M2)의 메쉬부재(1400) 사이에 배치된다. 제3실러(1530)는 제5홀(1420), 제2주름부(1440) 및 관통홀(1450)들을 감싸는 제3-1실러(1531)와, 제6홀(1430)을 감싸는 제3-2실러(1532)를 포함한다.The
제4실러(1540)는 제2모듈(M2)에서 메쉬부재(1400)와 전열플레이트(1100) 사이에 배치된다. 제4실러(1540)는 제1홀(1110)을 감싸는 제4-1실러(1541)와, 제2홀(1120)을 감싸는 제4-2실러(1542)와, 제1주름부(1140)가 형성된 전열플레이트(1100)의 중앙부분과 제3홀(1130)을 감싸는 제4-3실러(1543)를 포함한다.The
제1모듈(M1)의 제1홀(1110)에 유입된 냉각대상유체(OF)는 제1-1실러(1511)에 의해서 일부는 전열플레이트(1100) 상에서 유동하고, 나머지 일부는 제1홀(1110)을 통과하여, 제2-1실러(1521)에 둘러쌓인 제4홀(1410)을 통과한다. 제4홀(1410)을 통과한 냉각대상유체(OF)는 제2모듈(M2)의 제4홀(1410)과 제1홀(1110)을 순차적으로 통과한다. 제2모듈(M2)을 통과한 냉각대상유체(OF)는 어느 일부가 서로 인접한 다른 열전달모듈(M)과의 사이에서 유동하게 된다.A portion of the fluid to be cooled (OF) flowing into the
제1모듈(M1)의 제2홀(1120)에 유입된 작동유체(WF)는 제2홀(1120)을 통과한 뒤, 제2-2실러(1522)로 둘러 쌓인 제5홀(1420)을 통과한다. 제5홀(1420)을 통과한 작동유체(WF)의 일부는 제3-1실러(1531)에 의해 제1모듈(M1)의 메쉬부재(1400) 및 제2모듈(M2)의 메쉬부재(1400)의 사이로 이동하게 되고, 나머지 일부는 제4-2실러(1542)에 둘러 쌓인 제2모듈(M2)의 제2홀(1120)로 유입된다.The working fluid WF introduced into the
제1모듈(M1)의 제3홀(1130)로 유입된 물(W)은 제1-2실러(1512)에 둘러 쌓인 제3홀(1130)을 통과한다. 제3홀(1130)을 통과한 물(W) 등의 유체의 일부는 제1모듈(M1)의 친수성부재(1200)에 흡수된다. 친수성부재(1200)에 흡수된 물(W) 등의 유체는 소수성부재(1300)로 공급되고, 소수성부재(1300)에 공급된 물(W) 등의 유체는 작동유체(WF)에 의해서 증발하게 된다. 이 과정에서, 작동유체(WF)는 물(W) 등의 유체의 증발 잠열만큼의 열을 빼앗기게 되어 냉각된다. 냉각된 작동유체(WF)는 서로 인접한 두개의 열전달모듈(M) 사이에서 유동하는 냉각대상유체(OF)와 열교환하게 된다. 냉각대상유체(OF)는 열교환 과정에서 이미 냉각되어 차가워진 작동유체(WF)에 의해 냉각되게 된다.The water W introduced into the
상기 및 이하에서는, 급수유로(1600)를 통해 친수성부재(1200)로 물(W) 등의 유체가 공급되고, 친수성부재(1200)에 공급된 물(W) 등의 유체가 소수성부재(1300)에서 작동유체(WF)와 만나 증발된다고 설명되었다. 그러나 이는 본 발명에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)의 일 예시에 불과하고, 경우에 따라서는, 급수유로(1600)를 통해서 친수성부재(1200)로 공급되는 물(W) 등의 유체가 증발이 가능한 다른 액체상태의 유체로 대체될 수 있다. 예를 들어, 급수유로(1600)에서 친수성부재(1200)로 공급되는 물(W) 등의 유체는 액체상태의 에탄올과 같은 유체로 대체될 수 있다. 이 경우, 액체상태의 유체가 친수성부재(1200)로 공급되고, 친수성부재(1200)에 공급된 액체상태의 유체는 소수성부재(1300)에서 작동유체(WF)와 만나 증발하게 된다.In the above and below, a fluid such as water (W) is supplied to the
또한, 상기 및 이하에서, 작동유체(WF)는 공기일 수 있다. 그러나, 작동유체(WF)는 이에 제한되지 않으며, 급수유로(1600)에서 친수성부재(1200)로 공급되는 물(W) 등의 액체상태의 유체를 증발시킬 수 있는 기체상태의 유체라면, 어떠한 것으로도 대체될 수 있다. 그리고, 냉각대상유체(OF)는 물(W) 또는 공기일 수 있다. 그러나, 냉각대상유체(OF)는 이에 제한되지 않으며, 전열플레이트(1100)를 통해서, 작동유체(WF)와 열교환할 수 있는 액체상태 또는 기체상태의 다른 유체로 대체될 수 있다.Also, in the above and below, the working fluid WF may be air. However, the working fluid WF is not limited thereto, and any liquid in a gaseous state capable of evaporating a fluid in a liquid state such as water W supplied from the
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 간접 증발식 냉각시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 간접 증발식 냉각시스템은 본 발명의 제1실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치와, 제1배관, 제2배관, 제3배관, 제4배관을 포함한다.Hereinafter, referring to FIG. 7, an indirect evaporative cooling system according to a first embodiment of the present invention will be described in detail. The indirect evaporative cooling system according to the first embodiment of the present invention includes the indirect evaporative cooling device according to the first embodiment of the present invention, and a first pipe, a second pipe, a third pipe, and a fourth pipe.
간접 증발식 냉각장치(1000)는 실내(I)에 배치된다. 제1배관(2100)은 입구(I)가 실외(O)와 연통되고, 출구가 제1유로(1700)의 입구와 연통되는 배관이다. 즉, 제1배관(2100)의 입구에 실외(O) 공기가 유입되고, 제1배관(2100)에 유입된 실외(O) 공기는 출구로 토출되어 제1유로(1700)로 유입된다.The indirect
제2배관(2200)은 입구가 실내(I)와 연통되고, 출구는 제2유로(1800)의 입구와 연통되는 배관이다. 즉, 제2배관(2200)의 입구에 실내(I) 공기가 유입되고, 제2배관(2200)에 유입된 실내(I) 공기는 출구로 토출되어 제2유로(1800)로 유입된다.The
제3배관(2300)은 입구가 제2유로(1800)의 출구와 연통되고, 출구는 실내(I)와 연통되는 배관이다. 즉, 제2유로(1800)의 출구로부터 토출되는 냉각된 실내(I) 공기(냉각이 완료된 냉각대상유체(OF))가 제3배관(2300)의 입구로 유입되고, 제3배관(2300)에 유입된 실내(I) 공기는 출구로 토출되어 실내에 공급된다.The
제4배관(2400)은 입구가 제1유로(1700)의 출구와 연통되고, 출구가 실외(O)와 연통되는 배관이다. 즉, 제1유로(1700)의 출구로부터 토출되는 실외(O) 공기(물의 증발 과정을 거친 작동유체(WF))가 제4배관(2400)의 입구로 유입되고, 제4배관(2400)에 유입된 실외(O) 공기는 출구를 통하여 실외(O)로 토출된다.The
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 나타낸 개념도이다.8 is a conceptual diagram showing an indirect evaporative cooling device and a cooling system including the same according to a second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)의 구성은, 제1유로(1700) 및 제2유로(1800)를 제외하고는, 본 발명의 제1실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)의 구성과 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 8, an indirect
본 발명의 제2실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)는 제1유로(1700)의 입구에서 실내(I)의 공기가 유입될 수 있다. 이 경우, 제1유로(1700)의 입구에 유입되는 실내(I)의 공기는, 제2유로(1800)로 유입되기 위한 실내(I) 공기 중 어느 일부가 바이패스된 것일 수 있다.In the indirect
만약, 제1유로(1700)에 유입되는 작동유체(WF)가 다습한 실외(O) 공기인 경우, 제1유로(1700)에서의 증발이 원활히 이루어질 수 없기 때문에 냉각 효율이 저하된다. 이러한 냉각 효율 저하를 방지하기 위해서는, 비교적 건조한 상태의 유체가 제1유로(1700)로 유입되어야 한다. 일반적으로 실외(O) 공기가 다습한 경우에도, 실내(I) 공기는 실외(O) 공기보다 더 건조한 상태를 유지한다. 따라서, 제1유로(1700)에 다습한 실외(O) 공기 대신 비교적 건조한 실내(I) 공기가 유입되는 경우, 실외(O) 환경이 다습하더라도, 냉각장치(1000)의 냉각 효율 저하를 방지할 수 있다는 효과가 있다.If the working fluid WF flowing into the
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)를 포함하는 냉각시스템(2000)에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 냉각시스템(2000)의 구성은, 제1배관(2100) 및 제2배관(2200)을 제외하고는, 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각시스템(2000)의 구성과 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Hereinafter, referring to FIG. 8, a
본 발명의 제2실시예에 따른 냉각시스템(2000)은 본 발명의 제2실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000), 제1배관(2100), 제2배관(2200), 제3배관(2300), 제4배관(2400), 제1절환장치(2500), 바이패스관(2600)을 포함한다.The
제1배관(2100)은 제1-1배관(2110)과 제1-2배관(2120)을 포함한다. 제1-1배관(2110)은 입구가 실외(O)와 연통되고, 제1-2배관(2120)은 출구가 제1유로(1700)의 입구와 연통된다. 제1-1배관(2110)과 제1-2배관(2120)의 사이에는 제1절환장치(2500)가 배치된다. 즉, 제1절환장치(2500)는 제1-1배관(2110)의 출구와 제1-2배관(2120)의 입구를 서로 연결하도록 배치된다.The
제2배관(2200)과 제1절환장치(2500) 사이에는 바이패스관(2600)이 배치된다. 즉, 바이패스관(2600)의 입구는 제2배관(2200)과 연통되고, 바이패스관(2600)의 출구는 제1절환장치(2500)와 연통된다.A
제1절환장치(2500)는 제1-2배관(2120)의 입구에, 제1-1배관(2110)의 출구 및 바이패스관(2600)의 출구 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 또는 함께 연통시킬 수 있다. 만약, 제1-2배관(2120)의 입구에 제1-1배관(2110)의 출구가 연통된 경우, 제1배관(2100)에는 실외(O) 공기만이 유입되고, 제1유로(1700)에서 유동하는 작동유체(WF)는 실외(O) 공기만으로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 제1-2배관(2120)의 입구에 바이패스관(2600)이 연통된 경우, 제1유로(1700)에서 유동하는 작동유체(WF)는 실내(I) 공기만으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1-2배관(2120)의 입구에 제1-1배관(2110) 및 바이패스관(2600)이 모두 연통된 경우, 제1유로(1700)에서 유동하는 작동유체(WF)는 실외(O) 공기와 실내(I) 공기가 혼합된 공기일 수 있다. 이와 같이 제1유로(1700)에 실내(I) 공기가 유동하는 경우, 앞서 살펴본 바와 같이, 실외(O) 공기가 다습한 경우에도, 냉각장치(1000)의 냉각 효율 저하를 방지할 수 있다는 효과가 있다.The
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치 및 이를 포함하는 냉각시스템을 나타낸 개념도이다.9 is a conceptual diagram showing an indirect evaporative cooling device and a cooling system including the same according to a third embodiment of the present invention.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)에 대하여 설명한다. 본 발명의 제3실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)의 구성은, 제1유로(1700) 및 제2유로(1800)를 제외하고는, 본 발명의 제1실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)의 구성과 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Hereinafter, an indirect
본 발명의 제3실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)는 제1유로(1700)의 입구에서 제2유로(1800)로부터 토출된 냉각대상유체(OF)가 유입될 수 있다. 이 경우, 제1유로(1700)에서의 작동유체(WF)의 적어도 일부가 제2유로(1800)에서 토출된 냉각대상유체(OF)로 구성될 수 있다.In the indirect
만약, 제1유로(1700)에 유입되는 작동유체(WF)가 고온의 실외(O) 공기인 경우, 제1유로(1700)에서 증발 과정이 일어나더라도 전열관(1100)이 충분히 냉각되지 않을 수 있다. 따라서, 실외(O) 공기가 고온인 경우에도, 제1유로(1700)를 거치면서 이미 냉각 과정을 거친 실내(I) 공기 중 적어도 일부를 제2유로(1800)에 유동시키면, 작동유체(WF)의 전체적인 온도가 하강하여 전열관(1100)을 충분히 냉각시킬 수 있다는 효과가 있다. 또한, 제1유로(1700)에 유입되는 작동유체(WF)가 다습한 실외(O) 공기로만 이루어질 경우, 제1유로(1700)에서의 증발이 원활히 이루어질 수 없기 때문이 냉각 효율이 저하될 수 있다. 이러한 냉각 효율 저하를 방지하기 위하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)와 마찬가지로, 작동유체(WF)로서 비교적 건조한 실내(I) 공기를 이용할 수 있다. If the working fluid WF introduced into the
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000)를 포함하는 냉각시스템(2000)에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 제3실시예에 따른 냉각시스템(2000)의 구성은, 제1배관(2100) 및 제3배관(2300)을 제외하고는, 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각시스템(2000)의 구성과 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Hereinafter, referring to FIG. 9, a
본 발명의 제3실시예에 따른 냉각시스템(2000)은 본 발명의 제3실시예에 따른 간접 증발식 냉각장치(1000), 제1배관(2100), 제2배관(2200), 제3배관(2300), 제4배관(2400), 제2절환장치(2700)을 포함한다.The
제1배관(2100)은 제1-1배관(2110)과 제1-2배관(2120)을 포함한다. 제1-1배관(2110)은 입구가 실외(O)와 연통되고, 제1-2배관(2120)은 출구가 제1유로(1700)의 입구와 연통된다. 제1-1배관(2110)과 제1-2배관(2120) 사이에는 제2절환장치(2700)가 배치된다. 즉, 제2절환장치(2700)는 제1-1배관(2110)의 출구와 제1-2배관(2120)의 입구를 서로 연결하도록 배치된다. The
제3배관(2300)은 제3-1배관(2310)과 제3-2배관(2320)을 포함한다. 제3-1배관(2310)은 입구가 제2유로(1800)의 출구와 연통되고, 제3-2배관(2320)은 출구가 실내(I)와 연통된다. 제3-1배관(2310)과 제3-2배관(2320) 사이에는 제2절환장치(2700)가 배치된다. 즉, 제2절환장치(2700)는, 제1-1배관(2110)의 출구 및 제1-2배관(2120)의 입구를 연결하고, 제3-1배관(2310)의 출구 및 제3-2배관(2320)의 입구를 연결하도록 배치된다. The
제2절환장치(2700)는 제1-2배관(2120)의 입구에, 제1-1배관(2110)의 출구 및 제3-1배관(2310)의 출구 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 또는 함께 연통시킬 수 있다. 만약, 제1-2배관(2120)의 입구에 제1-1배관(2110)의 출구가 연통된 경우, 제1배관(2100)에는 실외(O) 공기만이 유입되고, 제1유로(1700)에서 유동하는 작동유체(WF)는 실외(O) 공기만으로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, 제1-2배관(2120)의 입구에 제3-1배관(2310)의 출구가 연통된 경우, 제1유로(1700)에서 유동하는 작동유체(WF)는, 제2유로(1800)를 지나면서 냉각 과정을 거친 실내(I) 공기만으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1-2배관(2120)의 입구에 제1-1배관(2110)의 출구와 제3-1배관(2310)의 출구가 모두 연통될 경우, 제1유로(1700)의 입구로 유동하는 작동유체(WF)는 실외(O) 공기 및 실내(I) 공기로 구성될 수 있다. 위와 같은 경우, 앞서 살펴본 바와 같이, 실외(O) 공기를 더욱 더 냉각시킬 수 있고, 또한, 실외(O) 공기가 다습한 경우에도 냉각장치(1000)의 냉각 효율 저하를 방지할 수 있다는 효과가 있다.The
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications and implementations are possible by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
1000 : 간접 증발식 냉각장치
M : 열전달모듈
M1 : 제1모듈
M2 : 제2모듈
1100 : 전열플레이트
1110 : 제1홀
1120 : 제2홀
1130 : 제3홀
1140 : 제1주름부
1200 : 친수성부재
1210 : 돌출부
1300 : 소수성부재
1400 : 메쉬부재
1410 : 제4홀
1420 : 제5홀
1430 : 제6홀
1440 : 제2주름부
1450 : 관통홀
1500 : 실러
1510 : 제1실러
1520 : 제2실러
1530 : 제3실러
1540 : 제4실러
1550 : 누수방지부재
1600 : 급수유로
1700 : 제1유로
1800 : 제2유로
2000 : 간접 증발식 냉각시스템
2100 : 제1배관
2110 : 제1-1배관
2120 : 제1-2배관
2200 : 제2배관
2300 : 제3배관
2310 : 제3-1배관
2320 : 제3-2배관
2400 : 제4배관
2500 : 제1절환장치
2600 : 바이패스관
2700 : 제2절환장치
W : 물
WF : 작동유체
OF : 냉각대상유체
I : 실내
O : 실외1000: indirect evaporative cooling device
M: heat transfer module
M1: first module
M2: 2nd module
1100: electric heating plate
1110: 1st Hall
1120: 2nd hall
1130: 3rd hole
1140: first corrugation
1200: hydrophilic member
1210: protrusion
1300: hydrophobic member
1400: mesh member
1410: 4th hole
1420: 5th hole
1430: 6th hole
1440: second corrugation
1450: through hole
1500: Sealer
1510: 1st sealer
1520: 2nd sealer
1530: 3rd sealer
1540: 4th sealer
1550: leak prevention member
1600: water supply passage
1700: 1st Euro
1800: 2nd Euro
2000 : Indirect evaporative cooling system
2100: 1st pipe
2110: 1-1 pipe
2120: 1-2 pipe
2200: 2nd pipe
2300: 3rd pipe
2310: 3-1 pipe
2320: 3-2 pipe
2400: 4th pipe
2500: 1st switching device
2600: bypass pipe
2700: 2nd switching device
W: water
WF: working fluid
OF: fluid to be cooled
I: Indoor
O: outdoor
Claims (18)
열전달이 이루어지는 전열플레이트;
상기 전열플레이트와 마주보도록 배치되고, 물이 흡수될 수 있는 다공성 재질의 친수성부재;
상기 전열플레이트의 반대 쪽에 상기 친수성부재와 마주보도록 배치되되, 상기 친수성부재에 흡수된 물이 공급되어 작동유체에 의해 증발되는 소수성부재; 및
상기 친수성부재의 반대 쪽에 상기 소수성부재와 마주보도록 배치되어 상기 친수성부재 및 상기 소수성부재를 지지하는 메쉬부재를 포함하고,
상기 열전달모듈에는 물이 공급되는 급수유로, 작동유체가 유동하는 제1유로, 냉각대상유체가 유동하는 제2유로가 형성되는 간접 증발식 냉각장치.In the indirect evaporative cooling device including a plurality of heat transfer modules having a first module and a second module disposed to symmetrically face the first module, the first module and the second module, respectively,
A heat transfer plate through which heat is transferred;
a hydrophilic member made of a porous material capable of absorbing water and disposed to face the heat transfer plate;
a hydrophobic member disposed opposite to the heat transfer plate to face the hydrophilic member, in which water absorbed by the hydrophilic member is supplied and evaporated by the working fluid; and
A mesh member disposed opposite to the hydrophilic member to face the hydrophobic member and supporting the hydrophilic member and the hydrophobic member,
The indirect evaporative cooling device in which the heat transfer module is formed with a water supply passage through which water is supplied, a first passage through which a working fluid flows, and a second passage through which a fluid to be cooled flows.
상기 제1유로는 상기 제1모듈 및 상기 제2모듈 각각의 상기 메쉬부재들 사이에 형성되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
The first flow path is formed between the mesh members of each of the first module and the second module.
상기 제2유로는 서로 인접하는 어느 둘의 상기 열전달모듈들에 있어서,
어느 하나의 상기 열전달모듈의 상기 전열플레이트들 중 나머지 하나의 상기 열전달모듈과 가장 가까운 상기 전열플레이트, 및
나머지 하나의 상기 열전달모듈의 상기 전열플레이트들 중 어느 하나의 상기 열전달모듈과 가장 가까운 상기 전열플레이트의 사이에 형성되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
In the second flow path, in any two of the heat transfer modules adjacent to each other,
The heat transfer plate closest to the heat transfer module of the other one of the heat transfer plates of one of the heat transfer modules, and
An indirect evaporative cooling device formed between one of the heat transfer plates of the other heat transfer module and the heat transfer plate closest to one of the heat transfer modules.
상기 메쉬부재에는 다수 개의 관통홀이 형성된 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
An indirect evaporative cooling device having a plurality of through holes formed in the mesh member.
상기 메쉬부재는 상기 관통홀을 제외하고는 상기 전열플레이트와 동일한 형상인 간접 증발식 냉각장치.According to claim 4,
The mesh member has the same shape as the heat transfer plate except for the through hole.
상기 전열플레이트에는 상기 냉각대상유체가 통과하는 제1홀, 상기 작동유체가 통과하는 제2홀, 상기 물이 통과하는 제3홀이 형성되고,
상기 메쉬부재에는 상기 냉각대상유체가 통과하는 제4홀, 상기 작동유체가 통과하는 제5홀, 상기 물이 통과하는 제6홀이 형성되며,
상기 제1홀, 상기 제2홀, 상기 제3홀은 각각 상기 제4홀, 상기 제5홀, 상기 제6홀과 상하로 대응되는 위치에 형성되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
A first hole through which the fluid to be cooled passes, a second hole through which the working fluid passes, and a third hole through which the water passes are formed in the heat transfer plate,
A fourth hole through which the fluid to be cooled passes, a fifth hole through which the working fluid passes, and a sixth hole through which the water passes are formed in the mesh member,
The first hole, the second hole, and the third hole are formed at positions corresponding to the fourth hole, the fifth hole, and the sixth hole, respectively.
상기 친수성부재는 상기 급수유로에 노출되고,
상기 소수성부재는 상기 급수유로와 이격되도록 배치되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
The hydrophilic member is exposed to the water supply passage,
The hydrophobic member is an indirect evaporative cooling device disposed to be spaced apart from the water supply passage.
상기 친수성부재에는 상기 급수유로를 향해 돌출된 돌출부가 형성된 간접 증발식 냉각장치.According to claim 7,
An indirect evaporative cooling device having a protrusion protruding toward the water supply passage formed on the hydrophilic member.
상기 소수성부재의 가장자리에는 누수방지부재가 배치되고, 상기 소수성부재와 상기 급수유로는 상기 누수방지부재에 의해 서로 이격되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 7,
An indirect evaporative cooling device wherein a leak prevention member is disposed at an edge of the hydrophobic member, and the hydrophobic member and the water supply passage are spaced apart from each other by the leak prevention member.
상기 제1모듈 및 상기 제2모듈 각각에 있어서, 상기 전열플레이트, 상기 친수성부재, 상기 소수성부재, 상기 메쉬부재는 서로 밀착되도록 배치되고,
상기 제1모듈의 상기 메쉬부재와 상기 제2모듈의 상기 메쉬부재는 서로 점접촉되어 사이에 공간이 형성되도록 배치되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
In each of the first module and the second module, the heat transfer plate, the hydrophilic member, the hydrophobic member, and the mesh member are disposed to be in close contact with each other;
The indirect evaporative cooling device of claim 1 , wherein the mesh member of the first module and the mesh member of the second module are in point contact with each other to form a space therebetween.
상기 제1모듈은
상기 전열플레이트의 상면 및 하면에 제1주름부가 형성되고, 상기 메쉬부재의 상면 및 하면에는 상기 제1주름부에 대응되는 제2주름부가 형성되며,
상기 제2모듈은 상기 제1모듈과 동일한 구성이고, 상기 제1모듈의 상기 제2주름부와 상기 제2모듈의 상기 제2주름부는 서로 엇갈리면서 마주보도록 배치되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 10,
The first module is
First wrinkles are formed on the upper and lower surfaces of the heat transfer plate, and second wrinkles corresponding to the first wrinkles are formed on the upper and lower surfaces of the mesh member.
The second module has the same configuration as the first module, and the second corrugated portion of the first module and the second corrugated portion of the second module are arranged to face each other while being staggered.
상기 제1모듈에서 상기 전열플레이트에 배치되되 상기 친수성부재의 반대 쪽에 배치되는 제1실러,
상기 제1모듈에서 상기 전열플레이트와 상기 메쉬부재 사이에 배치되는 제2실러,
상기 제1모듈의 상기 메쉬부재와 상기 제2모듈의 상기 메쉬부재 사이에 배치되는 제3실러, 및
상기 제2모듈에서 상기 메쉬부재와 상기 전열플레이트 사이에 배치되는 제4실러를 포함하는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
A first sealer disposed on the heat transfer plate in the first module and disposed on the opposite side of the hydrophilic member;
a second sealer disposed between the heat transfer plate and the mesh member in the first module;
a third sealer disposed between the mesh member of the first module and the mesh member of the second module; and
An indirect evaporative cooling device comprising a fourth sealer disposed between the mesh member and the heat transfer plate in the second module.
상기 작동유체는 공기이고, 상기 제1유로의 출구는 실외와 연통되며,
상기 냉각대상유체는 물 또는 공기이고, 상기 제2유로의 입구 및 출구는 실내와 연통하는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 1,
The working fluid is air, and the outlet of the first flow path communicates with the outdoors,
The fluid to be cooled is water or air, and the inlet and outlet of the second flow path communicate with the room.
상기 제2유로에는 실내 공기 중 어느 일부가 유입되고,
상기 제1유로에는 실내 공기 중 나머지 일부가 유입되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 13,
Some of the indoor air is introduced into the second passage,
An indirect evaporative cooling device in which the remaining part of indoor air flows into the first flow path.
상기 제2유로에서는 실내 공기가 유동하고,
상기 제2유로로부터 토출된 실내 공기 중 적어도 일부가 상기 제1유로로 유입되는 간접 증발식 냉각장치.According to claim 13,
Indoor air flows through the second passage,
An indirect evaporative cooling device in which at least a part of indoor air discharged from the second flow passage flows into the first flow passage.
입구가 실외와 연통되고, 출구는 상기 제1유로의 입구와 연통되는 제1배관;
입구가 실내와 연통되고, 출구는 상기 제2유로의 입구와 연통되는 제2배관;
입구가 상기 제2유로의 출구와 연통되고, 출구는 실내와 연통되는 제3배관; 및
입구가 상기 제1유로의 출구와 연통되고, 출구가 실외와 연통되는 제4배관을 포함하는 간접 증발식 냉각시스템.The cooling device according to claim 1;
a first pipe having an inlet communicating with the outdoors and an outlet communicating with the inlet of the first passage;
a second pipe having an inlet communicating with the room and an outlet communicating with the inlet of the second passage;
a third pipe having an inlet communicating with an outlet of the second passage and an outlet communicating with a room; and
An indirect evaporative cooling system comprising a fourth pipe whose inlet communicates with the outlet of the first flow path and whose outlet communicates with the outdoors.
상기 제1배관은, 입구가 실외와 연통되는 제1-1배관, 및 출구가 상기 제1유로의 입구와 연통되는 제1-2배관을 포함하고,
상기 제2배관은 유체의 일부를 분지시키는 바이패스관과 연결되며,
상기 제1-1배관의 출구, 상기 제1-2배관의 입구 및 상기 바이패스관 사이에 제1절환장치가 배치되며,
상기 제1절환장치는,
상기 제1-2배관에 상기 제1-1배관 또는 상기 바이패스관을 선택적으로 연통시키는 간접 증발식 냉각시스템.17. The method of claim 16,
The first pipe includes a 1-1 pipe having an inlet communicating with the outdoors and a 1-2 pipe having an outlet communicating with the inlet of the first flow path,
The second pipe is connected to a bypass pipe for branching a part of the fluid,
A first switching device is disposed between the outlet of the 1-1 pipe, the inlet of the 1-2 pipe, and the bypass pipe,
The first switching device,
An indirect evaporative cooling system for selectively communicating the 1-1 pipe or the bypass pipe to the 1-2 pipe.
상기 제1배관은, 입구가 실외와 연통되는 제1-1배관, 및 출구가 상기 제1유로의 입구와 연통되는 제1-2배관을 포함하고,
상기 제3배관은, 입구가 상기 제2유로의 출구와 연통되는 제3-1배관, 및 출구가 실내와 연통되는 제3-2배관을 포함하며,
상기 제1-1배관의 출구 및 상기 제1-2배관의 입구 사이, 및 상기 제3-1배관의 출구 및 상기 제3-2배관의 입구 사이에 제2절환장치가 배치되고,
상기 제2절환장치는,
상기 제1-2배관에 상기 제1-1배관 또는 상기 제3-1배관을 선택적으로 연통시키는 간접 증발식 냉각시스템.17. The method of claim 16,
The first pipe includes a 1-1 pipe having an inlet communicating with the outdoors and a 1-2 pipe having an outlet communicating with the inlet of the first flow path,
The third pipe includes a 3-1 pipe whose inlet communicates with the outlet of the second flow path and a 3-2 pipe whose outlet communicates with the room,
A second switching device is disposed between the outlet of the 1-1 pipe and the inlet of the 1-2 pipe, and between the outlet of the 3-1 pipe and the inlet of the 3-2 pipe,
The second switching device,
An indirect evaporative cooling system for selectively communicating the 1-1 pipe or the 3-1 pipe to the 1-2 pipe.
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