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KR101475498B1 - Energy saving type air conditioner and supply air control method thereof - Google Patents

Energy saving type air conditioner and supply air control method thereof Download PDF

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KR101475498B1
KR101475498B1 KR20140076677A KR20140076677A KR101475498B1 KR 101475498 B1 KR101475498 B1 KR 101475498B1 KR 20140076677 A KR20140076677 A KR 20140076677A KR 20140076677 A KR20140076677 A KR 20140076677A KR 101475498 B1 KR101475498 B1 KR 101475498B1
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KR
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heat
humidity
temperature
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KR20140076677A
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Korean (ko)
Inventor
김성중
Original Assignee
주식회사 세원기연
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Abstract

The present invention relates to an air conditioner having an energy saving effect relative to the related art, and a control method for air supply using the same. The air conditioner controls supply air (SA) in such a way that in ventilation are (RA) fed to the indoor, some parts of exhaust are (EA) are discharged to the outdoor, and circulation air (CA) except for the exhaust air (EA) and outer air (OA) fed from the outdoor is heat-exchanged, and then is supplied to the indoor. A first heat exchanger (200) is installed at a downstream side of the circulation air (CA), and a second heat exchanger (300) is installed at a downstream side of the outer air (OA). The circulation air (CA″) heat-exchanged by the first heat exchanger (200) and the outer air (OA″) heat-exchanged by the second heat exchanger (300) are mixed and supplied to the indoor.

Description

에너지 절감형 공기조화기의 급기 제어방법{Energy saving type air conditioner and supply air control method thereof}[0001] The present invention relates to an energy saving type air conditioner and an air supply control method,

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 온도와 습도에 대한 열량 회수율이 다른 개별 열교환기를 이용하여, 순환공기와 외기에 대한 개별 조화를 수행하고, 이렇게 개별 조화된 순환공기와 외기의 혼합 시 상호 열적 보상이 재차 구현되도록 함으로써, 쾌적하게 조화된 급기를 공급할 수 있는 것은 물론 종래와 비교하여 에너지 절감 효과가 우수한 공기조화기 및 그를 이용한 급기 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner that performs individual harmonization of circulating air and outdoor air using a separate heat exchanger having different heat recovery rates for temperature and humidity, The present invention relates to an air conditioner and an air supply control method using the air conditioner.

일반적으로 공기조화기는 공기여과기, 냉, 난방 열교환기, 가습기, 송풍기를 구비하여 여름에는 냉방용 열교화기를 이용하여 실내공간을 냉방하고, 겨울에는 난방용 열교환기를 이용하여 난방하게 된다.Generally, the air conditioner is equipped with an air filter, a cooling and heating heat exchanger, a humidifier, and a blower so that the indoor space is cooled using a heat exchanger for cooling in summer and the heating is performed using a heat exchanger in winter.

도 1은 종래 공기조화기의 구성을 보이는 예시도이다.1 is an exemplary view showing a configuration of a conventional air conditioner.

일반적으로 공기조화기(1)는 환기도입부(2), 배기부(3), 외기도입부(4), 급기부(6)의 영역을 가지며, 공기를 이송시키는 환기용 송풍유닛(7)과 급기용 송풍유닛(8), 및 공기 조화를 위한 열교환기(5)를 포함하여 구성된다. 또한 부가적으로 필터(51)와 가습기(53) 등의 조화유닛이 부가 설치될 수 있다.Generally, the air conditioner 1 has a ventilation unit 7 having a ventilation inlet part 2, an exhaust part 3, an outside air inlet part 4, and an air supply part 6, An air blowing unit 8 for air, and a heat exchanger 5 for air conditioning. In addition, a harmonic unit such as a filter 51 and a humidifier 53 may be additionally provided.

구체적으로 환기용 송풍기(7)는 환기도입부(2)와 배기부(3)의 경계에 설치 구성되어, 도입구(21)를 통하여 실내공기를 환기도입부(2)의 내부로 유입(환기 RA: Return Air)시키며, 이렇게 내부로 도입된 환기 중 일부는 배기부(3)에 설치된 배기댐퍼(31)를 통하여 실외로 방출(배기 EA: Exhaust Air)되며, 상기 배기(EA)를 제외한 나머지 환기(RA) 즉, 순환공기(CA: Circullation Air)를 바이패스댐퍼(35)를 통하여 외기도입부(4)로 공급시킨다.Specifically, the ventilating blower 7 is installed at the boundary between the ventilation inlet portion 2 and the ventilator 3, and allows indoor air to flow into the ventilating inlet portion 2 through the inlet 21 (ventilation RA: (EA) is exhausted through the exhaust damper 31 provided in the exhaust part 3, and the remaining ventilation (exhaust air) except the exhaust EA RA, that is, circulation air (CA: Circulation Air) to the outside air introduction portion 4 through the bypass damper 35.

또한 급기용 송풍기(8)의 작동에 의한 내압으로 외기도입부(4)에 설치된 외기댐퍼(41)를 통하여 실외 신선공기가 외기도입부(4)의 내부로 유입(외기 OA: Out Air)되며, 이렇게 내부로 유입된 외기(OA)는 바이패스댐퍼(35)를 통해 외기도입부(4)로 유입되는 순환공기(CA)와 혼합된다.The outside fresh air flows into the inside of the outside-air introducing portion 4 (outside air OA) through the outside-air damper 41 provided in the outside-air introducing portion 4 by the internal pressure by the operation of the air supply blower 8, The outside air OA flowing into the inside is mixed with the circulating air CA flowing into the outside air introducing portion 4 through the bypass damper 35.

이렇게 순환공기(CA)와 외기(OA)가 합쳐진 혼합공기(MA)는 필터(51)를 거쳐 열교환기(5)를 통과하면서 조화되고, 급기용 송풍기(8)에 의해 급기부(6)의 토출구(61)를 통하여 다시 실내로 공급(급기 SA: Supply Air)된다.The mixed air MA in which the circulating air CA and the outside air OA are combined is harmonized while passing through the heat exchanger 5 via the filter 51 and is supplied to the air supply unit 6 via the air supply blower 8, (Supply air SA) through the discharge port 61 to the room again.

한편 일반적으로 순환공기(CA)와 외기(OA)가 합쳐진 혼합공기(MA)에 대해 일정한 온도를 유지시키기 위한 열교환기(5)로는 공기 중 기체의 열량(현열)를 제어하는 금속성 현열교환기가 보편적으로 사용하나, 적정 습도를 함께 유지할 수 있게 하기 위해서는 현열뿐만 아니라 공기 중 수분의 열량(잠열)을 함께 제어할 수 있게 펄프(종이) 재질의 전열교환기를 사용하는 경우가 보편적이다.On the other hand, as a heat exchanger 5 for maintaining a constant temperature with respect to the mixed air MA in which the circulating air CA and the outside air OA are combined, a metallic sensible heat exchanger for controlling the heat (sensible heat) But it is common to use a pulp (paper) total heat exchanger to control the heat (latent heat) of moisture in the air as well as the sensible heat in order to maintain proper humidity.

결국 순환공기(CA)와 외기(OA)가 합쳐진 혼합공기(MA)는 전열 열교환기(5)를 통과하면서 설정된 온도와 습도가 유지된 상태에서 실내로 공급되는 구조를 이룬다.The mixed air MA, in which the circulating air CA and the outside air OA are combined, is supplied to the room while being kept at a predetermined temperature and humidity while passing through the heat transfer heat exchanger 5.

한편 개념적으로 전열(全熱)교환기란 공기 중 기체의 열량(현열:Sensible Heat) 및 수분의 열량(잠열:Latent Heat)을 제어하는 열교환기를 말하고, 현열교환기는 공기 중 기체의 열량(현열) 즉, 온도만을 제어하는 것을 말하며, 잠열교환기는 공기 중 수분의 열량(잠열) 즉, 습도만을 제어하는 것을 말한다.On the other hand, conceptually, a heat exchanger is a heat exchanger that controls the amount of heat (sensible heat) and the amount of water (latent heat) in the air, and the sensible heat exchanger is a heat exchanger , And the latent heat exchanger refers to controlling only the heat (latent heat) of moisture in the air, i.e., humidity.

총 에너지 회수 열량에 있어서도 전열 회수량으로 계산하면, 전열교환기는 현열교환기에 비해 약 2.5배의 큰 에너지 회수율을 보이며, 이러한 차이는 현열교환기의 경우 수분의 이동(잠열)에 따른 잠열 회수 능력이 없기 때문이다.The total heat recovery rate of the total heat exchanger is about 2.5 times greater than that of the sensible heat exchanger. The difference is that the sensible heat exchanger does not have latent heat recovery ability due to the transfer of moisture (latent heat) Because.

또한 일반적으로 전열교환기는 고투습 엘리멘트를 통해 공기 중 온도 및 습도를 제어하여 실내 거주자에게 쾌적함을 제공하는데에 반해, 현열교환기는 온도만 제어하므로 실내가 건조해지는 단점이 있으나, 하지만 전열교환기는 배기에서 열회수하여 에너지를 절약하는 경우라 하더라도 그로 인한 압력손실이 커서 송풍기 동력에 에너지가 더 소비되어 에너지 절감 효과가 반감되는 경우가 있고, 이처럼 전열교환기의 설치 시 압력손실을 줄이기 위해 전열교환기의 통과풍속을 약 2.0m/s전후로 낮게 설정하는 것이 보편적이다.Also, in general, the total heat exchanger controls the temperature and humidity of the air through the high moisture permeable element to provide comfort to the occupants, while the sensible heat exchanger controls the temperature only, which causes the room to be dried. However, Even when energy is saved by heat recovery, the pressure loss is large, so that the energy consumption of the blower is more consumed and the energy saving effect is reduced. In order to reduce the pressure loss during the installation of the total heat exchanger, It is common to set it low around 2.0 m / s.

또한 종래 공기조화기와 같이 환기와 외기가 혼합된 혼합공기를 전열교환기를 통해 일률적으로 열교환을 수행하는 경우에는 열교환 부하가 크고 열교환 효율이 저하되는 문제가 있고, 혼합공기에 대한 일괄 열교환을 위해 열교환기의 통과풍속이 낮게 설정되기 때문에, 이를 보상하기 위해서는 부득이하게 크기가 커져야 하고 그에 따른 원가상승의 문제가 있다.Further, when the mixed air in which the ventilation and the outside air are mixed, such as the conventional air conditioner, is uniformly exchanged through the total enthalpy heat exchanger, there is a problem that the heat exchange load is large and the heat exchange efficiency is lowered. In order to perform batch heat exchange with respect to the mixed air, Since the passing wind speed of the wind turbine is set to be low, there is a problem of cost increase due to the inevitably large size in order to compensate it.

참고로 상기 현열교환기나 잠열교환기는 큰 의미에서 전열교환기의 일종으로 분류될 수 있고, 이러한 경우 공기 중 기체의 열량(현열)을 주로 제어하는 열교환기를 현열교환기라 칭하고, 공기 중 수분의 열량(잠열)을 주로 제어하는 열교환기를 잠열교환기가 칭할 수 있다.The sensible heat exchanger or the latent heat exchanger can be classified as a type of total heat exchanger. In this case, the heat exchanger that mainly controls the heat (sensible heat) of the air in the air is referred to as a sensible heat exchanger, ) Can be referred to as a latent heat exchanger.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 급기 전, 배기가 제외된 순환공기와 외기에 대해 각기 별도의 열교환기를 이용하여 서로 독립적인 열교환을 수행한 다음 조화된 순환공기와 외기가 혼합된 혼합공기를 실내로 공급하도록 함으로써, 종래와 비교하여 효율 증대로 인한 전력소모를 현저히 줄일 수 있고, 부품의 크기 감소로 인한 원가절감을 기대할 수 있는 공기조화기 및 이를 이용한 급기 제어방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for performing independent heat exchange with circulating air and outdoor air excluding air before and after air supply by using separate heat exchangers, and then mixing air mixed with circulated air and ambient air The present invention provides an air conditioner and a supply control method using the same, which can reduce power consumption due to an increase in efficiency compared to the prior art, and can reduce cost due to size reduction of parts.

특히 본 발명은 순환공기의 경우 현열 능력이 많은 열교환기를 이용하여 제어하고, 외기의 경우 잠열 능력이 많은 열교환기를 이용하여 제어하도록 함으로써, 각 열교환기를 통과한 조화된 순환공기와 외기가 혼합되면서 상호 간에 온도(현열) 및 습도(잠열)의 재차 보상 작용을 유도하여 줌으로써, 에너지 절감 효과가 우수한 공기조화기 및 이를 이용한 급기 제어방법을 제공하는 것이다.Particularly, in the present invention, the circulating air is controlled by using a heat exchanger having a high sensible heat capacity, and in the case of the outside air, the circulated air circulated through each heat exchanger is mixed with the outside air, The present invention provides an air conditioner having excellent energy saving effect by inducing re-compensation action of temperature (sensible heat) and humidity (latent heat), and a supply control method using the same.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명은 실내로부터 유입된 환기(RA)에서 일부 배기(EA)는 실외로 배출되고, 실외로부터 유입되는 외기(OA)와 상기 배기(EA)를 제외한 나머지 순환공기(CA)에 대해 열교환을 수행한 다음 실내로 조화된 급기(SA)를 공급하는 공기조화기에 있어서; 상기 순환공기(CA)가 지나는 하류에 설치되어, 순환공기(CA)를 조화시키는 제1 열교환기(200); 상기 외기(OA)가 지나는 하류에 설치되어, 외기(OA)를 조화시키는 제2 열교환기(300); 및 상기 제1 열교환기(200)와 제2 열교환기(300)의 사이에 마련된 급기챔버(150)에 설치되어, 각기 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")의 혼합된 급기(SA)를 실내로 공급하는 급기용 송풍기(180);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine, the exhaust system including: CA), and then supplies a conditioned air supply (SA) to the indoor air. A first heat exchanger (200) installed downstream of the circulating air (CA) to harmonize the circulating air (CA); A second heat exchanger (300) installed downstream of the outside air (OA) to harmonize the outside air (OA); And an air supply chamber (150) provided between the first heat exchanger (200) and the second heat exchanger (300) to supply a mixed supply of circulated air (CA ") and outside air (OA" And a blower 180 for supplying air to the room.

이때 상기 제1 열교환기(200)는 공기 중에 포함된 기체와 수분 중 기체에 대한 열량 회수가 큰 현열교환기이고; 상기 제2 열교환기(300)는 공기 중에 포함된 기체와 수분 중 수분에 대한 열량 회수가 큰 잠열교환기가 적용된다.In this case, the first heat exchanger 200 is a sensible heat exchanger having a large amount of heat recovery from the gas contained in the air and the gas contained in the air. The second heat exchanger 300 is applied to a latent heat exchanger having a large amount of heat recovery from moisture contained in the air and moisture contained in the air.

한편 실내로부터 유입된 환기(RA)에서 일부 배기(EA)는 실외로 배출되고, 실외로부터 유입되는 외기(OA)와 상기 배기(EA)를 제외한 나머지 순환공기(CA)에 대해 열교환을 수행한 다음 실내로 공급되는 급기(SA)를 제어함에 있어서; 순환공기(CA)의 하류에는 제1 열교환기(200)를, 상기 외기(OA)의 하류에는 제2 열교환기(300)를 각각 설치하여, 상기 제1 열교환기(200)와 제2 열교환기(300)를 이용하여 상호 개별적으로 열교환된 순환공기(CA)와 외기(OA)를 급기챔버(150)에서 혼합하여 실내로 공급하도록 구성한 것도 특징으로 한다.On the other hand, in the ventilation (RA) introduced from the room, some of the exhaust air (EA) is discharged to the outside of the room, and heat exchange is performed with respect to the outside air OA flowing from the outside and the remaining circulating air CA excluding the exhaust air In controlling the supply air (SA) supplied to the room, A first heat exchanger 200 is disposed downstream of the circulating air CA and a second heat exchanger 300 is disposed downstream of the outside air OA. The first heat exchanger 200 and the second heat exchanger The circulation air CA and the outside air OA which are heat-exchanged individually by using the air supply chamber 300 are mixed in the air supply chamber 150 and supplied to the room.

여기서 실내 냉방 시에는, 제1 열교환기(200)를 통과한 순환공기(CA")는 설정된 실내온도보다 낮은 온도로 냉각되고, 설정된 실내습도보다 높은 습도가 유지되며; 제2 열교환기(300)를 통과한 외기(OA")는 설정된 실내습도보다 낮은 습도로 감습되고, 설정된 실내온도보다 적어도 높은 온도가 유지되며; 이렇게 개별 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")가 급기챔버(150)에서 혼합하여 열교환됨에 따라 설정된 실내온도와 실내습도에 도달하도록 구성됨이 바람직하며,In the indoor cooling mode, the circulating air (CA ") passing through the first heat exchanger (200) is cooled to a temperature lower than the set indoor temperature, The ambient air OA "passing through the room humidity is humidified to a humidity lower than the set room humidity, and the temperature at least higher than the set room temperature is maintained; It is preferable that the individual conditioned circulating air (CA '') and the outside air (OA ') are mixed in the air supply chamber (150) and are heat exchanged to reach the set room temperature and room humidity,

실내 난방 시에는, 제1 열교환기(200)를 통과한 순환공기(CA")는 설정된 실내온도보다 높은 온도로 과열되고, 설정된 실내습도보다 낮은 습도가 유지되며; 제2 열교환기(300)를 통과한 외기(OA")는 설정된 실내습도보다 높은 습도로 가습되고, 설정된 실내온도보다 낮은 온도가 유지되며; 이렇게 개별 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")가 급기챔버(150)에서 혼합하여 열교환됨에 따라 설정된 실내온도와 실내습도에 도달하도록 구성됨이 바람직하다.During the indoor heating, the circulating air (CA ") passing through the first heat exchanger (200) is overheated to a temperature higher than the set indoor temperature, the humidity lower than the set indoor humidity is maintained, and the second heat exchanger The passed outside air OA "is humidified to a humidity higher than the set room humidity, and the temperature is kept lower than the set room temperature; It is preferable that the individual conditioned circulating air (CA '') and the outside air (OA ') are mixed in the air supply chamber (150) and are heat exchanged to reach the set room temperature and room humidity.

본 발명은 환기에서 배기가 제외된 순환공기의 경우는 현열 능력이 많은 제1 열교환기를 이용하여 제어하고, 외기의 경우는 잠열 능력이 많은 제2 열교환기를 이용하여, 서로 개별적인 열교환을 수행하고, 이렇게 개별 열교환이 수행된 순환공기와 외기를 급기챔버에 혼합하여 재차 열적 보상을 수행한 후, 실내로 급기를 공급하도록 함으로써, 종래 하나의 전열교환기를 이용한 공기조화기와 비교하여 효율 증대로 인한 전력소모를 현저히 줄일 수 있고, 열교환기 부품의 크기 감소로 인한 원가절감의 효과가 있다.In the present invention, the second heat exchanger is controlled by using a first heat exchanger having a large sensible heat capacity in the case of circulating air in which ventilation is excluded from the ventilation, and a second heat exchanger having a large latent heat capability in the case of the outside air. The circulation air and the outside air which have undergone the individual heat exchange are mixed in the air supply chamber to perform the thermal compensation again and then the air supply is supplied to the room so that the power consumption due to the increase in efficiency is increased compared with the air conditioner using the conventional one total air heat exchanger It is possible to remarkably reduce the cost, and it is possible to reduce the cost by reducing the size of the heat exchanger parts.

도 1은 종래 공기조화기의 구성을 보이는 측면도.
도 2는 본 발명에 의한 공기조화기의 구성을 보이는 측면도.
도 3은 종래 전열교환기를 통과하는 조화공기의 온도/습도 변화에 따른 전열교환기의 부하 상태를 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 제1,2 열교환기를 통과하는 조화공기의 온도/습도 변화에 따른 제1,2 열교환기의 부하 상태를 보인 예시도.1 is a side view showing a configuration of a conventional air conditioner.
2 is a side view showing the configuration of an air conditioner according to the present invention.
3 is an exemplary view showing the load state of the total enthalpy heat exchanger according to the temperature / humidity change of the conditioned air passing through the conventional total enthalpy heat exchanger.
4 is a view illustrating a load state of the first and second heat exchangers according to temperature / humidity changes of the conditioned air passing through the first and second heat exchangers of the present invention.

위에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명의 특징과 효과들은 이하 첨부도면을 참조한 본 발명의 실시 예들을 통하여 더욱 명백히 한다.The features and advantages of the present invention described above or not described above will be more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 공기조화기의 구성을 보이는 측면도이다.2 is a side view showing a configuration of an air conditioner according to the present invention.

종래와 마찬가지 본 발명에 의한 공기조화기(100) 역시 환기도입부(120), 배기부(130), 외기도입부(160), 급기부(140)의 포함한다.The air conditioner 100 according to the present invention includes the ventilation inlet portion 120, the exhaust portion 130, the outside air inlet portion 160, and the air supply portion 140 as in the conventional art.

도시된 바와 같이 급기부(140)를 사이에 두고 일측(좌측 도시)에는 환기도입부(120)와 배기부(130)가 순차적으로 급기부(140)와 연결되고, 타측(우측 도시)에는 외기부(160)가 급기부(140)와 연결된다.As shown in the drawing, the ventilation inlet part 120 and the ventilation part 130 are sequentially connected to the air supply part 140 on one side (left side) with the air supply part 140 therebetween, and on the other side (right side) (160) is connected to the supply unit (140).

또한 환기도입부(120)와 배기부(130)의 사이에는 환기용 송풍유닛(170)이 장착되고, 급기부(140)에는 급기용 송풍유닛(180)이 장착된다.The ventilation unit 170 is mounted between the ventilation inlet part 120 and the exhaust part 130 and the air supply unit 180 is installed in the air supply part 140.

또한 배기부(130)와 급기부(140)의 사이에는 제1 열교환기(200)가 장착되고, 외기부(160)와 급기부(140)의 사이에는 제2 열교환기(300)가 장착된다.A first heat exchanger 200 is installed between the exhaust unit 130 and the air supply unit 140 and a second heat exchanger 300 is installed between the outer unit 160 and the air supply unit 140 .

또한 제1 열교환기(200)의 상류(전방)에는 제1 필터(201)가 장착될 수 있고, 제2 열교환기(300)의 상류(전방)에는 제2 필터(301)가 장착될 수 있다. 또 제2 열교환기(300)의 하류(후방)에는 겨울철 습도조절을 위한 가습기(303)가 장착될 수 있다.The first filter 201 may be mounted on the upstream side of the first heat exchanger 200 and the second filter 301 may be mounted on the upstream side of the second heat exchanger 300 . In addition, a humidifier 303 for controlling the humidity of the winter can be installed downstream (behind) the second heat exchanger 300.

한편 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면, 제1 열교환기(200)는 순환공기(CA)에 대한 현열 능력이 많은 현열교환기가 장착되고, 제2 열교환기(300)는 외기(OA)에 대한 잠열 능력이 많은 잠열교환기가 장착된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the first heat exchanger 200 is equipped with a sensible heat exchanger having a sensible heat sensation capability with respect to the circulating air CA, and the second heat exchanger 300 is equipped with a latent heat A latent heat exchanger with a high capacity is installed.

상기 제1,2 열교환기(200,300)는 구조적으로 다양한 구조의 열교환기가 적용될 수 있으나, 높은 통과풍속을 기대할 수 있는 냉, 온수를 열매체로 하는 코일 튜브형 열교환기를 이용함이 바람직하다.The first and second heat exchangers 200 and 300 may be structurally diverse heat exchangers. However, it is preferable to use a coil-tube heat exchanger having hot and cold water as a heating medium that can expect a high passing wind speed.

이러한 구성에 의한 본 발명의 공기조화기의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the air conditioner according to the present invention will be described.

환기용 송풍유닛(170)의 구동력에 의한 압력차에 따라 환기댐퍼(121)를 통해 실내의 환기(RA)가 유입되고, 환기용 송풍유닛(170)을 지나면서 환기(RA)는 분배되어 일부 배기(EA)는 배기댐퍼(131)를 통하여 실외로 방출되고, 배기(EA)를 제외한 나머지 환기 즉, 순환공기(CA)가 급기부(140)로 이송된다.The ventilation RA of the room is introduced through the ventilation damper 121 according to the pressure difference caused by the driving force of the ventilation unit 170 and the ventilation RA is distributed through the ventilation unit 170 for ventilation, The exhaust EA is discharged to the outside through the exhaust damper 131 and the remaining vent except for the exhaust EA, that is, the circulating air CA is transferred to the supply unit 140.

이때 순환공기(CA)는 제1 필터(201)를 거치면서 오염물이 걸려지고, 이어서 제1 열교환기(200)를 통해 열교환되면서 급기부(140)의 급기챔버(150)로 이송된다.At this time, the circulating air CA is transferred to the air supply chamber 150 of the air supply unit 140 while passing pollutants through the first filter 201 and then heat-exchanged through the first heat exchanger 200.

한편 환기용 송풍유닛(170)과 함께 작동하는 급기용 송풍유닛(180)의 구동력에 의한 압력차에 따라 외기댐퍼(161)를 통해 실외의 외기(OA)가 유입되어 급기부(140)로 이송된다.The outdoor air OA flows through the outside air damper 161 in accordance with the pressure difference caused by the driving force of the air supply blowing unit 180 operating in conjunction with the ventilation unit 170 to be fed to the air supply unit 140 do.

이때 외기(OA)는 제2 필터(301)를 거치면서 오염물이 걸려지고, 이어서 제2 열교환기(300)를 통해 열교환되면서 급기부(140)의 급기챔버(150)로 이송된다. 만약 겨울철의 경우 외기(OA)는 제2 열교환기(300)의 하류(후방)에 포함된 가습기(303)를 거친 후 급기부(140)로 이송된다.At this time, the outside air OA is transferred to the air supply chamber 150 of the air supply unit 140 while passing pollutants through the second filter 301, then exchanging heat through the second heat exchanger 300. In winter, the outside air OA is conveyed to the air supply unit 140 after passing through the humidifier 303 included in the downstream (rear) of the second heat exchanger 300.

한편 일반적으로 순환공기(CA)는 공기조화기의 설정된 실내온도 및 습도에 도달되기 위해서는 외기(OA)와 비교하여 상대적으로 낮은 열량을 필요로 하게 되고, 이와 반대로 외기(OA)는 공기조화기의 설정된 실내온도 및 습도에 도달되기 위해서는 상대적으로 많은 열량을 필요로 하게 된다.On the other hand, the circulating air (CA) generally requires a relatively low calorie amount in comparison with the outside air (OA) in order to reach the set room temperature and humidity of the air conditioner. On the contrary, the outside air (OA) To reach the set room temperature and humidity, a relatively large amount of heat is required.

이를 고려하여, 본 발명은 현열(Sensible Heat)을 주로 회수하도록 설계된 제1 열교환기(200)와, 잠열(Latent Heat)을 주로 회수하도록 설계된 제2 열교환기(300)를 이용하여, 상기 순환공기(CA)와 외기(OA)에 대한 독립된 열교환을 수행하고, 이렇게 개별 열교환이 수행된 순환공기(CA")와 외기(OA")를 급기챔버(150)에 혼합하여 재차 열적 보상을 수행한 다음 실내로 급기(SA)를 공급하도록 함으로써, 제1,2 열교환기(200,300)를 통한 전체 에너지 소모를 최소화하도록 한 것이다.In consideration of this, the present invention is characterized by using a first heat exchanger 200 designed to mainly recover sensible heat and a second heat exchanger 300 designed to mainly recover latent heat, (CA) and the outside air (OA) are mixed with the air supply chamber (150), and then the thermal compensation is performed again (SA) is supplied to the room, thereby minimizing the total energy consumption through the first and second heat exchangers (200, 300).

이하 실시 예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail.

<여름철 실내 냉방 시><Indoor cooling in summer>

먼저 환기(RA)로부터 배기(EA)가 제외된 순환공기(CA)는 현열을 주로 회수하도록 설계된 제1 열교환기(200)를 통과하며, 이러한 제1 열교환기(200)를 통과한 순환공기(CA")는 설정된 실내온도보다 낮은 온도로 과냉각되고, 설정된 실내습도보다 적어도 높은 습도를 유지하며 상기 급기챔버(150)로 공급된다.The circulating air CA from which the exhaust EA is removed from the ventilation RA passes through the first heat exchanger 200 designed to mainly recover the sensible heat and the circulated air CA passing through the first heat exchanger 200 CA ") is supercooled to a temperature lower than the set room temperature, and is supplied to the air supply chamber 150 while maintaining a humidity at least higher than the set indoor humidity.

한편 외기(OA)는 잠열을 주로 회수하도록 설계된 제2 열교환기(300)를 통과하며, 이러한 제2 열교환기(300)를 통과한 외기(OA")는 설정된 실내습도보다 낮은 습도로 감습되고, 설정된 실내온도보다 적어도 높은 온도를 유지하며 상기 급기챔버(150)로 공급된다.On the other hand, the outside air OA passes through a second heat exchanger 300 designed to mainly recover latent heat, and the outside air OA "passing through the second heat exchanger 300 is humidified at a humidity lower than the set indoor humidity, And is supplied to the supply chamber 150 while maintaining a temperature at least higher than the set room temperature.

이렇게 제1,2 열교환기(200,300)를 통해 개별 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")가 급기챔버(150)에서 혼합하여 열교환됨에 따라 설정된 실내온도와 실내습도에 도달한 상태에서 실내로 공급되는 구조를 만족하게 된다.In this state, when the individual conditioned circulating air CA '' and the outside air OA 'are mixed in the air supply chamber 150 through the first and second heat exchangers 200 and 300 and heat exchanged, And the structure supplied to the room is satisfied.

다시 말해 제1,2 열교환기(200,300)를 통해 개별 조화된 후 급기챔버(150)로 유입된 순환공기(CA")와 외기(OA")는 상대적으로 과냉각된 순환공기(CA")에 의해 외기(OA")가 재차 냉각 과정을 거치게 되고, 반대로 상대적으로 감습된 외기(OA")에 의해 순환공기(CA")는 재차 감습 과정을 거치게 됨으로써, 설정된 실내온도와 실내습도를 만족하게 되는 것이다.In other words, the circulated air (CA ") and the outside air (OA") introduced into the separate after-air supply chamber (150) through the first and second heat exchangers (200, 300) The outside air OA "is subjected to the cooling process again. On the other hand, the circulating air CA" is again subjected to a humming process by the relatively humid ambient air OA " .

도 3은 여름철 실내 냉방 시, 종래 전열교환기를 통과하는 조화공기의 온도/습도 변화에 따른 전열교환기의 부하 상태를 보이는 것이고, 도 4는 여름철 실내 냉방 시, 본 발명의 제1 열교환기와 제2 열교환기를 통과하는 조화공기의 온도/습도 변화에 따른 제1,2 열교환기의 부하 상태를 서로 비교하여 보인 도면이다. 도 3 및 도 4를 통한 비교 예를 통해 구체적으로 살펴보면,FIG. 3 shows the load state of the total enthalpy heat exchanger according to the temperature / humidity change of the conditioned air passing through the conventional total enthalpy heat exchanger during the summer indoor cooling. FIG. 4 shows the state of the indoor heat exchanger, FIG. 5 is a view showing a comparison of the load states of the first and second heat exchangers according to the temperature / humidity change of the conditioned air passing through the unit. 3 and FIG. 4,

도 3(b) 및 도 4(b)에서 가로축은 습도(RH:상대습도)이고 세로축은 온도(DB:건구온도)이며, 비교를 위한 공통조건은 아래와 같다.3B and 4B, the horizontal axis represents humidity (RH) and the vertical axis represents temperature (DB: dry bulb temperature), and the common conditions for comparison are as follows.

- 외기(OA) 온도: 30도- Outdoor (OA) temperature: 30 degrees

- 외기(OA) 습도: 63%- Outdoor (OA) Humidity: 63%

- 순환공기(CA) 온도: 28도- Circulating air (CA) temperature: 28 degrees

- 순환공기(CA) 습도: 45%- Circulating air (CA) Humidity: 45%

- 급기(SA) 온도: 20도- Supply (SA) temperature: 20 degrees

- 급기(SA) 습도: 68%- Supply air (SA) Humidity: 68%

결론적으로 도 3(b) 및 도 4(b)에 나타난 바와 같이, 목적으로 하는 조화공기인 급기(SA)가 설정된 온도(20도)/습도(68%)를 유지하기 위해, 종래 전열교환기가 적용된 경우에는 총 30.4kW에 해당하는 소비전력이 소모되었는데 반해, 본 발명에 의한 제1,2 열교환기(200,300)가 적용된 경우에는 총 28.4kW(22kW+6.4kW)에 해당하는 소비전력이 소모되었다.Consequently, as shown in FIG. 3 (b) and FIG. 4 (b), in order to maintain the set air temperature SA (20 degrees) / humidity (68% When the first and second heat exchangers 200 and 300 according to the present invention are applied, the power consumption corresponding to a total of 28.4 kW (22 kW + 6.4 kW) is consumed, whereas the power consumption corresponding to a total of 30.4 kW is consumed .

이는 결국 본 발명에 의한 제1,2 열교환기(200,300)에 의한 순환공기(CA)와 외기(OA)의 독립된 열교환과, 이렇게 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")를 급기챔버(150)에서 혼합시키면서 급기챔버(150)내에서 상호 열적 보상이 이루어진 상태에서 최종 실내로 공급하도록 함으로써, 종래와 비교하여 2kW의 소비전력이 절감되었음을 확인할 수 있다.This results in independent heat exchange between the circulating air CA and the outside air OA by the first and second heat exchangers 200 and 300 according to the present invention and the circulation air CA ' It is confirmed that the power consumption of 2 kW is reduced compared with the conventional case by supplying the final room with the mutually thermally compensated state in the supply chamber 150 while mixing in the heat exchanger 150.

결국 제1 열교환기(200)를 통과하는 순환공기(CA)를 설정된 실내온도보다 낮게 과냉각시키기 위한 부가 에너지를 필요로 하나, 상기 제2 열교환기(300)를 통과하는 외기(OA)는 설정된 실내온도보다 높은 온도영역까지만 냉각을 수행하고, 이후 급기챔버(150)에서 혼합됨에 따라 설정된 실내온도의 급기(SA)를 형성하도록 하기 때문에, 이로 인한 상대적인 에너지의 절감이 기대되는 것이다.The outside air OA passing through the second heat exchanger 300 is supplied to the indoor heat exchanger 300 through the indoor heat exchanger The cooling is performed only to the temperature region higher than the temperature and then the supply air (SA) of the set room temperature is formed as it is mixed in the air supply chamber 150, so that the relative energy saving is expected.

또한 제2 열교환기(300)를 통과하는 외기(OA)는 설정된 실내습도보다 낮은 습도를 유지하게 과감습을 수행하기 위한 부가 에너지를 필요로 하나, 상기 제1 열교환기(200)를 통과하는 순환공기(CA)는 설정된 실내습도보다 높은 습도를 유지하게 감습시키고, 이후 급기챔버(150)에서 혼합됨에 따라 설정된 실내습도의 급기(SA)를 형성하도록 하기 때문에, 이로 인한 상대적인 에너지의 절감이 발생된다.In addition, the outside air OA passing through the second heat exchanger 300 requires additional energy for performing the overdamping so as to maintain the humidity lower than the set indoor humidity. However, the circulating air OA passing through the first heat exchanger Since the air CA is caused to humidify to maintain a humidity higher than the set room humidity and then to form the set air humidity (SA) of the room humidity as it is mixed in the air supply chamber 150, this results in a relative energy saving .

전체적으로 제1,2 열교환기(200,300)의 총 에너지 소모가 절감되었음에도 불구하고, 제1 열교환기(200)를 통과한 순환공기(CA")와 제2 열교환기(300)를 통과한 외기(OA")는 급기챔버(150)내에서 혼합됨에 따른 열량의 상호 열적 보상이 이루어짐으로써, 설정된 실내온도 및 실내습도에 도달된 급기(SA)를 실내로 공급할 수 있고, 종래에 비해 적은 에너지 소모에도 불구하고 쾌적하게 조화된 급기(SA)를 제공할 수 있게 된다.The total amount of energy consumed by the first and second heat exchangers 200 and 300 is reduced while the circulation air CA "passing through the first heat exchanger 200 and the outside air OA passing through the second heat exchanger 300 "Can compensate for the heat quantity by the mutual thermal compensation according to the mixing in the air supply chamber 150, so that the supply air (SA) having reached the set room temperature and room humidity can be supplied to the room, So that it is possible to provide a comfortable supply air (SA).

또한 상기와 같이 제2 열교환기(300)는 외기(OA) 중에 포함된 수분의 열량(잠열) 회수를 높이는 한편 기체에 대한 열량 회수(현열)를 줄임으로써, 외기(OA)의 통과풍속(면풍속)을 증대시킬 수 있다. 예를 들어 종래 전열교환기의 경우는 압력손실을 줄이기 위해 약 2.5m/s 전후의 통과풍속(면풍속)을 유지할 수밖에 없었는데 반해, 본 발명의 의한 제1,2 열교한기(200,300)의 경우에는 약 4.0m/s 전후의 통과풍속을 유지하는 설계가 가능하여 그에 따른 효율 증대가 기대된다.As described above, the second heat exchanger 300 increases the number of latent heat of the moisture contained in the outside air OA and reduces the heat amount of the air to be heated (sensible heat) Wind speed) can be increased. For example, in the case of the conventional total enthalpy heat exchanger, in order to reduce the pressure loss, it was necessary to maintain a passing wind speed (surface wind speed) of about 2.5 m / s, whereas in the case of the first and second heat exchangers 200 and 300 according to the present invention, It is possible to design to maintain the passing wind speed around 4.0 m / s and the efficiency is expected to increase accordingly.

또한 반대로 종래와 동일한 에너지 효율을 구현하는 경우라면, 제2 열교환기(300)를 포함한 급기부(160)의 사양을 축소하여 설계할 수 있기 때문에, 그에 따른 원가절감이 기대된다.On the contrary, if the same energy efficiency as the conventional one is realized, the design of the supply unit 160 including the second heat exchanger 300 can be reduced and the cost can be reduced accordingly.

이는 제2 열교환기(300)의 하류(후방)에 설치되는 겨울철용 가습기(303)와, 상류(전방)에 설치되는 초급, 중급필터의 적층 구조를 이루는 제2 필터(301)의 경우에도 마찬가지 사양 축소에 따른 원가절감이 기대된다.This also applies to the case where the humidifier 303 for the winter season installed downstream (rear) of the second heat exchanger 300 and the second filter 301 having the laminated structure of the elementary and intermediate filters installed upstream (forward) Cost reduction is expected due to reduction in specifications.

<겨울철 실내 난방 시><Indoor heating in winter>

먼저 환기(RA)로부터 배기(EA)가 제외된 순환공기(CA)는 현열을 주로 회수하도록 설계된 제1 열교환기(200)를 통과하며, 이러한 제1 열교환기(200)를 통과한 순환공기(CA")는 설정된 실내온도보다 높은 온도로 과열되고, 설정된 실내습도보다 적어도 낮은 습도를 유지하며 상기 급기챔버(150)로 공급된다.The circulating air CA from which the exhaust EA is removed from the ventilation RA passes through the first heat exchanger 200 designed to mainly recover the sensible heat and the circulated air CA passing through the first heat exchanger 200 CA ") is heated to a temperature higher than the set room temperature, and is supplied to the supply chamber 150 while maintaining at least a humidity lower than the set room humidity.

한편 외기(OA)는 잠열을 주로 회수하도록 설계된 제2 열교환기(300)를 통과하며, 이러한 제2 열교환기(300)를 통과한 외기(OA")는 설정된 실내습도보다 높은 습도로 가습되고, 설정된 실내온도보다 적어도 낮은 온도를 유지하며 상기 급기챔버(150)로 공급된다.On the other hand, the outside air OA passes through a second heat exchanger 300 designed to mainly recover latent heat. The outside air OA "passing through the second heat exchanger 300 is humidified to a humidity higher than the set indoor humidity, And is supplied to the supply chamber 150 while maintaining at least a temperature lower than the set room temperature.

이렇게 제1,2 열교환기(200,300)를 통해 개별 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")가 급기챔버(150)에서 혼합하여 열교환됨에 따라 설정된 실내온도와 실내습도에 도달한 상태에서 실내로 공급되는 구조를 만족하게 된다.In this state, when the individual conditioned circulating air CA '' and the outside air OA 'are mixed in the air supply chamber 150 through the first and second heat exchangers 200 and 300 and heat exchanged, And the structure supplied to the room is satisfied.

이상과 같이 실내 난방 시에는 전술한 실내 냉방 시와 반대 과정을 이루게 되며, 이하 동일한 작용효과와 관련한 중복 설명은 생략한다.As described above, during the indoor heating, the opposite process to that during the indoor cooling described above is performed. Hereinafter, the duplicated description related to the same operation and effect is omitted.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

100: 공기조화기 120: 환기도입부
130: 배기부 140: 급기부
150: 급기챔버 160: 외기도입부
170: 환기용 송풍유닛 180: 급기용 송풍유닛
200: 제1 열교환기 201: 제1 필터
300: 제2 열교환기 301: 제2 필터
303: 가습기100: air conditioner 120: ventilation inlet
130: exhaust part 140:
150: Supply chamber 160: Outer air introduction part
170: ventilation blowing unit 180: air supply blowing unit
200: first heat exchanger 201: first filter
300: second heat exchanger 301: second filter
303: Humidifier

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 실내로부터 유입된 환기(RA)에서 일부 배기(EA)는 실외로 배출되고, 실외로부터 유입되는 외기(OA)와 상기 배기(EA)를 제외한 나머지 순환공기(CA)에 대해 열교환을 수행한 다음 실내로 공급되는 급기(SA)를 제어하는 방법에 있어서,
상기 순환공기(CA)의 하류에는 제1 열교환기(200)를, 상기 외기(OA)의 하류에는 제2 열교환기(300)를 각각 설치하여, 상기 제1 열교환기(200)와 제2 열교환기(300)를 이용하여 상호 개별적으로 열교환된 순환공기(CA")와 외기(OA")를 급기챔버(150)에서 혼합하여 실내로 공급하도록 구성하되;
실내 냉방 시에는, 상기 순환공기(CA)는 제1 열교환기(200)를 통과하며, 설정된 실내온도보다 낮은 온도로 냉각되고, 설정된 실내습도보다 높은 습도가 유지되며, 상기 급기챔버(150)로 공급되고; 상기 외기(OA)는 제2 열교환기(300)를 통과하며, 설정된 실내습도보다 낮은 습도로 감습되고, 설정된 실내온도보다 높은 온도가 유지되며, 상기 급기챔버(150)로 공급되며; 제1,2 열교환기(200,300)를 통해 개별 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")가 급기챔버(150)에서 혼합하여 열교환됨에 따라 설정된 실내온도와 실내습도에 도달한 상태에서 실내로 공급되고;
실내 난방 시에는, 상기 순환공기(CA)는 제1 열교환기(200)를 통과하며, 설정된 실내온도보다 높은 온도로 과열되고, 설정된 실내습도보다 낮은 습도가 유지되며, 상기 급기챔버(150)로 공급되고; 상기 외기(OA)는 제2 열교환기(300)를 통과하며, 설정된 실내습도보다 높은 습도로 가습되고, 설정된 실내온도보다 낮은 온도가 유지되며, 상기 급기챔버(150)로 공급되며; 제1,2 열교환기(200,300)를 통해 개별 조화된 순환공기(CA")와 외기(OA")가 급기챔버(150)에서 혼합하여 열교환됨에 따라 설정된 실내온도와 실내습도에 도달한 상태에서 실내로 공급되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 공기조화기의 급기 제어방법.In the ventilation (RA) introduced from the room, some of the exhaust air (EA) is discharged to the outside of the room, and heat exchange is performed with respect to the outside air OA flowing from the outside and the remaining circulating air CA excluding the exhaust air (EA) A method of controlling an air supply (SA)
A first heat exchanger 200 is disposed downstream of the circulating air CA and a second heat exchanger 300 is disposed downstream of the outside air OA. The first heat exchanger 200 and the second heat exchanger (CA ") and the outside air (OA"), which are heat-exchanged with each other by using the heat exchanger (300), in the air supply chamber (150)
In the indoor cooling mode, the circulating air (CA) passes through the first heat exchanger (200), is cooled to a temperature lower than the set indoor temperature, and the humidity higher than the set indoor humidity is maintained. ; The outside air OA passes through the second heat exchanger 300, is humidified at a humidity lower than the set room humidity, is maintained at a temperature higher than the set room temperature, and is supplied to the air supply chamber 150; The circulation air CA "and the outside air OA" are mixed in the air supply chamber 150 through the first and second heat exchangers 200, 300 and exchanged with each other, / RTI &gt;
In the indoor heating, the circulating air CA passes through the first heat exchanger 200, is overheated to a temperature higher than the set indoor temperature, is maintained at a humidity lower than the set indoor humidity, and is supplied to the air supply chamber 150 ; The outside air OA passes through the second heat exchanger 300, is humidified to a humidity higher than the set indoor humidity, is maintained at a temperature lower than the set indoor temperature, and is supplied to the air supply chamber 150; The circulation air CA "and the outside air OA" are mixed in the air supply chamber 150 through the first and second heat exchangers 200, 300 and exchanged with each other, Wherein the air-conditioner is supplied with the air-conditioned air. 제3 항에 있어서,
상기 제1 열교환기(200)는 공기 중 기체의 열량 회수가 큰 현열교환기이고;
상기 제2 열교환기(300)는 공기 중 수분의 열량 회수가 큰 잠열교환기인 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 공기조화기의 급기 제어방법.The method of claim 3,
Wherein the first heat exchanger (200) is a sensible heat exchanger having a large amount of heat recovery in the air;
Wherein the second heat exchanger (300) is a latent heat exchanger having a large amount of heat recovery in the air. 삭제delete 삭제delete
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