KR820002368B1 - 냉동장치의 습도조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉동장치의 습도조절장치

제1도는 공지조화장차에 사용되는 가역냉동장치의 개략도.

제2도는 상기 장치의 솔레노이드밸브조절을 나타내는 간단한 배선도.

본 발명은 냉동 설비를 사용하는 공기조화장치에 관한 것이며 특히 개량된 습기 제거능력이 있는 장치에 관한 것이다. 본 장치는 조화된 공기와 연동되는 실내코일의 온도를 제어함으로써 잠열냉각(latent heat cooling)을 조절하는 열펌프 및 냉동장치에 특히 적합하다.

적합한 공기조화장치는 공기조화될 실내의 온도가 미리 정해진 수준을 초과할 때 실내의 온도를 낮추어 줄뿐 아니라 또한 공기조화의 함수로써 실내의 상대습도를 감소시켜야 한다는 것이 여러지역에서 인정되어온 사실이다. 전형적인 공기조화기를 가동할 때 조화될 실내의 공기는 열교환기를 통해 순화된다. 상기의 열교환기는 공기의 열을 흡수하고 그것의 건구 온도를 낮추어준다. 공기의 온도가 노점이하로 내려간다면 공기안의 습기는 열교환기 표면에서 응축하고 따라서 공기중의 실제 습기량은 감소된다. 냉각시킬 공기가 노점 이하로 낮춰지지 않으면 공기로부터 물이 제거되지 않아 습기 제거효과가 없게된다. 조화될 공기의 상대습도를 상승시키는 것이 사실상 가능한데 그 이유는 공기중의 습기가 제거되지 않으면 건구온도는 감소하게 되고 공기의 습기흡수능력이 감소하게되며 또한 공기중의 습기가 제거되지 않으면 건구온도는 감소하게 되고 공기의 습기흡수능력이 감소하게 되며 또한 공기중에 포함된 실제습도와 공기의 습도함유 능력사이의 비율이 증가되기 때문이다. 따라서 공기조화 진행동안 상대습도는 증가할 수 있다.

잠열냉각시 열교환기의 온도는 낮출 필요가 있으며 따라서 상기의 열교환기를 통과하는 공기의 온도는 노점 이하로 내려가고 습기가 제거된다. 통상적으로 열교환기의 온도를 낮추는 방법은 열교환기 표면을 통과하는 공기의 흐름을 변화시키는 것이다. 공기 유동율이 낮아지면 코일의 온도가 감소되고 따라서 습기가 공기중에서 더 제거되게 된다. 이러한 개선된 습기제거를 위한 공기부피 제어형태의 전형적인 것은 미합중국 특허 제4,003,729호이다.

여기서 서술된 장치 및 방법은 공기가 통과하는 코일의 온도를 낮춰주는 방법을 쓰고 있다. 실외코일 즉 증발기는 복합의 냉매유통 회로를 갖고 있다. 본 장치는 냉각시 그리고 습기 제거시 필요하고 한 개이상의 회로가 나머지 코일로부터 독립해서 모든 냉매의 유통이 나머지 회로를 통해 이루어진다. 나머지 회로를 통과하는 부수적인 냉매의 유통 그리고 상기 회로와 접촉하고 있는 같은 양의 공기유통의 효과는 열교환기의 해당부분의 온도를 낮추어준다. 그 이유는 흐르는 냉매의 흡입온도를 낮추어주며 따라서 공기중에서 제거된 습기양을 증가시켜 주기 때문이다. 냉매가 흐르는 코일의 호당부분을 통과하는 제습된 냉각공기는 조화될 실내로 들어가기전에 코일의 나머지 부분을 통과하는 조화되지 않은 공기와 섞이게 된다.

여기에서 기술된 장치와 방법은 조화될 실내의 공기와 연동하는 습도계를 사용하여 습도를 조절할 수 있는 것이다. 미리 정해진 범위내에서 습도를 측정하는 습도계에 의해 밸브기구는 냉매에 적합한 유통회로의 수를 제한하기 위해 조절된다.

개량된 제습능력을 갖는 공기조화장치를 갖는 것이 본 발명의 목적이다. 조화될 실내공기의 습기수준이 바람직한 안락범위를 유지하도록 조정하는 것이 본 발명의 더한 목적이다.

또한 공기 조화될 실내에 견습구 온도조절 장치를 설치하는 것이 본 발명의 목적이다. 또한 가역 냉동장치를 사용하여 가열방식에서는 냉매의 유통에 제한이 없고 냉각방식에서는 회로의 수를 선정해서 적합한 제습효과를 얻는 것이 본 발명의 또다른 목적이다.

또한 실내의 주어진 습도와 온도를 유지하는 데 있어 안전하고, 경제적이고 신빙성있는 장치를 마련하는 것이 본발명의 목적이다.

상기와 또 기타의 목적은 냉동장치가 압축기, 실외코일, 팽창장치, 그리고 실내코일을 갖도록된 공기조화장치를 얻는 것이다. 실내코일은 액체헤더와 결합되어 있어 팽창장치에서 코일내의 복합회로에 냉매를 공급하면 또한 기체헤더와 결합되어 있어서 코일로부터 기체상태의 냉매를 받고 압축기로 다시 유통시킨다. 실내코일의 여러회로 연결부분사이에는 솔레노이드 밸브가 액체헤더에 설치되어 있어 상기 밸브가 닫혀있을 때는 한 개이상의 상기 회로로 가는 냉매의 흐름이 방지된다. 실내의 공기와 통하는 곳에 설치된 습도계는 솔레노이드밸브를 조절하기 위해 사용되며 습도가 예정된 것보다 높아질 때는 밸브가 닫히고 냉매의 유통에 대한 가동회로의 수를 제한해 준다. 첵크밸브(check valve)가 솔레노이드 밸브와 평행으로 설치되어 있어 실내에 열을 공급하기 위해 냉동장치가 역으로 가동될 때에는 냉매는 단지 솔레노이드밸브를 우회한다. 전기적 조절 장치가 되어 제어 솔레노이드밸브는 냉각시에는 닫히고 서리를 제거할 때에는 열려져 있다. 만일 복합압축기 속도 조절 장치가 사용될 때는 솔레노이드 밸브는 고속가동시에만 열어주므로서 조절될 수 있다. 습도계가 실내의 공기와 통할 수 있는 곳에 설치되고 여러 가지의 전기부품들이 솔레노이드밸브를 작동시 크기 위해 설치되었다.

열펌프로 알려진 가역냉동장치내에 솔레노이드 밸브 및 첵크밸브가 있는 것이 본 발명의 구체적 특징이다. 습도 조절을 위해 흐르는 냉매의 회로수를 조절하는 솔레노이드밸브는 또한 실내의 냉각을 위한 냉동장치에도 적용되는 것으로 알려져 있다.

제1도에서 압축기(12)는 가역밸브(14)를 통해서 실외코일(16)과 실내코일(20)에 연결되어 있다. 실외코일(16)과 실내코일(20)사이에는 기술적으로 잘알려진 팽창 장치인 복합방향 팽창밸브(18)가 있다. 액체헤더(22)는 실내코일(20)에 나타난 세 개의 회로에 팽창밸브(18)가 연결되도록 도시하였다. 제1의 실내코일회로(32)와 제2의 실내코일회로(34), 그리고 제3의 실내코일회로(36)는 액체헤더(22)와 기체헤더(24)사이에 모두 연결되어 있어 냉매가 코일을 통해 헤더들 사이에서 흐르게 한다. 각개의 회로숫자 및 위치는 설계에 의해 여러 가지로 달라질 수 있다.

솔레노이드밸브(26)는 액체헤더(22)안에 설치된다. 솔레노이드 밸브(26)는 위치가 정해져서 닫혀진 상태에서는 액체헤더(22)에서 흐르는 냉매가 제1의 실내코일회로(32)와 제2의 실내코일회로(34)를 통해서만 흐르게 된다. 제3의 실내코일회로(36)는 솔레노이드 밸브가 닫혀졌을 때 어떤 냉매도 받지 않고 흐르게 된다.

첵크밸브(28)는 솔레노이드밸브(26)에 평행으로 우회로선(bypass line, 30)에 설치되어 있다. 장치가 가열방식으로 작동될 때 기체냉매는 기체헤더(24)에 공급되고 세 개의 실내코일회로를 모두 통과하게 되며 여기서 액체로 응축되어 액체헤더(22)를 통과해 팽창밸브(18)로 향한다. 가열방식에서는 제3의 실내코일회로(36)를 통해 흐르는 냉매는 솔레노이드 밸브(26)를 우회하며 첵크밸브(28)와 우회로선(30)을 통해 이동하므로서 가열방식에서 냉매의 흐름은 솔레노이드 밸브(26)에 의해 방해받지 않는다.

냉각방식에서 압축기(12)로부터의 기체냉매는 가역밸브를 통해 실외코일(16)로 순환되며 여기서 액체로 응축된다. 이 액체는 팽창밸브(18)에서 압력강하가 일어나며 액체와 기체의 혼합물이 실내코일(20)로 전달되어 여기서 코일위를 통과하는 공기로부터 열을 흡수하여 액체로부터 기체상태로 변한다. 일단 냉매가 조화되어 있는 공기로부터 열을 흡수하여 액체로부터 기체로 변화하면 기체는 헤더(24)에 모여져서 가역밸브(14)를 통해 압축기(12)로 되돌라간다. 주어진 장치에서 냉매의 양은 미리 정해져 있으며 실내코일(20)과 공기의 체적 유동량을 포함하며 코일위를 통과하는 공기사이의 열전달 관계에 근거하여 실내코일의 온도가 정해진다. 상기의 온도에서 코일 온도와 비교하여 공기의 노점온도에 의해 실내코일을 통과하는 공기로부터 특정량의 물이 제거되거나 또는 제거되지 않는다. 습도계가 더 제습할 필요가 있다고 가리킬 때 솔레노이드밸브(26)는 제3의 실내회로에 냉매가 흐르지 못하게 하며 따라서 제1과 제2의 회로에 의해 작용하는 코일부분의 온도를 낮춰주며 따라서 공기중에 포함된 습기의 양은 온도의 함수이기 때문에 더 제거된다.

제1과 제2의 회로와 접촉하고 있는 공기의 온도는 솔레노이드 밸브가 열리고 냉매가 전체의 회로를 통과할 때보다 솔레노이드 밸브가 닫히고 냉매가 처음의 두 회로를 통과하는 경우에 더 낮아지게 된다. 냉매가 통과하므로서 공기로부터 습기가 더 제거되고 습구온도는 감소된다.

제2도에서 전력이, 도선 L₁과 L₂를 통해 변압기(40)에 공급된다. 24볼트의 조정 전력이 변압기의 2차 코일을 통과하여 보통 때는 닫혀있는 습도계의 계전기 접촉점(46)을 통과해 솔레노이드 밸브코일(42)에 공급된다. 따라서 솔레노이드 밸브코일이 작용하게 되며 밸브가 열려 전류가 변압기에 공급되고 습도계 계전기 접촉점(46)이 조절에 의해 작유치 않을 때는 언제나 세 개의 회로전부에 냉매가 흐르게 된다. 온도 조절기(54)는 변압기(40)로부터 전력을 받는 것이 나타나 있다. 온도조절기(54)를 떠나는 도선(56)이 연결되어 냉각할 필요가 있을 때 이를 탐지하여 작용시킨다. 분명히 부수적인 도선이 압축기를 작동시키기 위해 그리고 서리를 제거하기 위해 그리고 가열작용을 포함하는 작용을 시작하기 위해 필요하지만 여기서는 본 발명의 청구범위에 특별히 관계가 없으므로 나타내지 않았다. 온도 조절기가 냉각의 필요가 있다는 것을 탐지하면 도선(56)이 작용하여 보통 때 닫혀있는 저속계전기 접촉점(52)과 보통때 닫혀있는 서리 제거온도 조절기 계전접촉점(50)을 통해 습도계(48)에 전류가 흐르게 된다. 습도계(48)는 조화될 실내의 공기의 습도를 탐지한다. 습도가 바라지 않는 수준까지 상승하면 습도계내의 내부접촉점은 전력의 공급을 차단하여 습도계 계전기(44)를 작용시킨다. 습도계 계전기(44)가 작용하게 되면 보통 때 닫혀있는 습도계의 계전 접촉점(46)이 열리고 솔레노이드 코일이 작용치 않아서 솔레노이드 밸브는 닫혀져 처음의 두 코일회로에 냉매가 흐르는 것을 제한한다.

저속계전기의 보통 때 닫혀있는 접촉점(52)은 복합압축기속도 장치가 고속 가동할 때에는 습도계가 작용 않고 따라서 냉매는 세 개의 회로전부에 흐르게 된다. 이것은 고속의 정상 가동시에는 충분한 제습이 된다는 것을 입증한다. 그러나 동일한 열교환기에서 저속으로 제습하려할 때는 열교환기 일부분이 솔레노이드 밸브와 분리된다.

보통때 닫혀있는 서리 제거온도 조절기 계전접촉점(50)은 서리 제거방식으로 작용한다면 습도계가 작용하지 않고 따라서 솔레노이드 밸브가 열리는 것을 나타낸다. 이 계전기는 서리 제거방식으로 작용시에 솔레노이드 밸브가 열리도록 작용한다. 습도계(48)는 실내에 장치된 통상적인 습도 감지장치이며 주어진 습도를 감지하여 상기의 접촉점이 닫히고 습도계 계전기(44)를 작용시킨다.

전기한 내용은 세 개의 회로와 실내 코일을 갖는 가역공기 조화장치에 대한 것이다. 본 발명은 비가역냉각장치와 다른 회로배치를 갖는 실내코일에 적합한 것으로 되어 있다. 단지 일부분의 배선도의 약도만이 예시되었다. 상기 약도는 솔레노이드 밸브와 함께 조합된 순도계의 작용을 나타내는 데 충분하다. 약간의 수정이나 변경은 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 정신과 범주내에서 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 복합속도 압축기(12)와 응축기(16) 및 팽창장치(18)를 가진 냉동장치에 있어서, 복합회로 증발기(20)와 증발기의 여러회로에 냉매를 전달하기 위해 연결된 분포장치(22)와 적어도 하나의 증발기 회로가 나머지 회로로부터 고립되어서 냉매의 흐름이 적어도 하나의 증발기회로(32, 34, 36)에서는 중단되도록 분포장치내에 설치한 밸브장치(26)와 압축기 속도에 의해 밸브장치를 통제하기 위한 조절장치(52)로 구성되어 지는 것을 특징으로 하는 냉동장치의 습도조절장치.

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