KR101856743B1

KR101856743B1 - 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템

Info

Publication number: KR101856743B1
Application number: KR1020170029387A
Authority: KR
Inventors: 송덕용
Original assignee: 주식회사 성지테크
Priority date: 2017-03-08
Filing date: 2017-03-08
Publication date: 2018-05-10

Abstract

외벽에 형성되는 복수 개의 공기유출입구와 내벽에 의해 형성되는 복수 개의 수용공간을 포함하는 케이싱; 상기 수용공간 중 어느 일 개소에 배치되고, 냉동 사이클에 따라 냉매가 순환하면서 실내 측에 냉방을 제공하며, 상기 냉매가 응축되는 응축기에서 상기 냉매와 열 교환된 냉각수가 살수되는 충진재를 포함하는 냉동기; 및 복수 개가 상기 내벽에 분산 설치되며, 운전모드에 따라 개도가 제어되어 실외 측에서 유입되는 외기가 서로 다른 유로를 갖도록 동작하는 댐퍼부;를 포함하며, 상기 운전모드는 외기의 온도와 습도에 따라 선택되는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템을 제공한다.

Description

증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템{AIR CONDITIONER WITH EVAPORATION COOLER}

본 발명은 건물 등의 실내 공기에 대한 온도와 습도를 일정하게 유지시키는 공기 조화 시스템에 관한 것이다.

공기 조화 시스템은 일정한 공간을 인간이 활동하기 알맞은 온도, 습도, 기류 분포로 조절하고 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하기 위한 장치이다. 다만, 실내 공간에 따라 큰 냉방부하를 요구하는 경우 종래 항온항습에 의한 냉방은 냉방에 소요되는 에너지가 높아 비효율적이라는 문제점이 있었다.

예를 들어, 여름철 전산실은 특히 전산 기기의 사용이 많은 경우 상당히 큰 냉방부하를 요구한다. 따라서, 이를 감안하면 건물 내에는 별도 냉동기의 설치가 더 필요하다, 그러나, 냉동기 중 특히 성적계수가 높은 터보 냉동기는 대규모의 덕트 공사 등 초기 투자비가 높다는 문제점이 있다. 그리고, 터보 냉동기는 성적 계수는 높지만 대용량으로 작은 실내 공간에 부적합하다는 문제점이 있다.

그리고, 외기 온도가 낮은 겨울철에는 외기만으로 냉방을 할 수 있으나 항온항습기 그 자체로는 직접 외기 냉방을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 외기 조건에 따라 온도는 높지만, 습도가 실내 측 공기보다 낮은 경우 항온항습기의 압축기를 운전함과 동시에 가습을 동시에 해야 하는 이유로 동력 소비가 증가한다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0118609호 (2009.11.18. 공개) 대한민국 등록특허 제10-0545789호 (2006.01.17. 등록) 대한민국 등록특허 제10-1090227호 (2011.11.30. 등록) 대한민국 공개특허 제10-2008-0084091호 (2008.09.19. 공개)

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 냉방과 항온항습을 기능을 갖되, 이를 위해 소요되는 에너지를 효과적으로 절약할 수 있는 공기 조화 시스템을 제공하고자 한다. 보다 구체적으로 운전모드를 복수 개 선정하되, 외기 조건에 따라 선택되는 각 운전모드에 의해 에너지를 절약할 수 있는 공기 조화 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 외벽에 형성되는 복수 개의 공기유출입구와 내벽에 의해 형성되는 복수 개의 수용공간을 포함하는 케이싱; 상기 수용공간 중 어느 일 개소에 배치되고, 냉동 사이클에 따라 냉매가 순환하면서 실내 측에 냉방을 제공하며, 상기 냉매가 응축되는 응축기에서 상기 냉매와 열 교환된 냉각수가 살수되는 충진재를 포함하는 냉동기; 및 복수 개가 상기 내벽에 분산 설치되며, 운전모드에 따라 개도가 제어되어 실외 측에서 유입되는 외기가 서로 다른 유로를 갖도록 동작하는 댐퍼부;를 포함하며, 상기 운전모드는 외기의 온도와 습도에 따라 선택되는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템을 제공한다.

상기 운전모드는 1) 유입되는 외기가 실내 측에 공급되는 외기냉방모드와, 2) 유입되는 외기가 상기 냉동기의 작동에 의해 냉각되어 실내 측에 공급되는 기계냉방모드 및 3) 유입되는 외기가 상기 냉동기의 비작동 상황에서 상기 충진재에 살수되는 냉각수에 의해 냉각되어 실내 측에 공급되는 증발냉각냉방모드를 포함한다.

상기 내벽 중 상기 냉동기가 배치되는 수용공간를 둘러싸는 내벽은 단열벽이고, 상기 댐퍼부 중 상기 냉동기가 배치되는 수용공간를 둘러싸는 내벽에는 이중기밀댐퍼가 설치될 수 있다.

상기 이중기밀댐퍼는 상기 증발냉각냉방모드에서만 개도될 수 있다.

상기 외기냉방모드에서 유입되는 외기는 가습 냉각되어 실내 측에 공급될 수 있다.

상기 냉동기는 압축기와 응축기와 팽창기와 증발기에 의한 냉동 사이클을 갖고, 상기 냉동기는 상기 증발기에서 증발되는 냉매와 열 교환되어 온도가 낮아진 냉수가 유입되는 냉각코일을 더 포함하며, 상기 기계냉방모드에서 상기 외기는 상기 냉각코일을 통과하여 냉각된 후 실내 측에 공급될 수 있다.

상기 냉동기는 압축기와 응축기와 팽창기와 직팽코일에 의한 냉동 사이클을 갖고, 상기 기계냉방모드에서 상기 외기는 상기 직팽코일을 통과하여 냉각된 후 실내 측에 공급될 수 있다.

상기 냉동기가 배치되는 수용공간을 둘러싸는 외벽에 형성되는 흡기구는 상기 기계냉방모드에서 개도될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

일 실시예에 따른 공기 조화 시스템은 단일 케이싱 내부에 공기조화기와 증발응축식 냉동기를 일체로 구성하여 냉방과 항온항습을 위해 소요되는 에너지를 절약할 수 있다. 구체적으로, 공기 조화 시스템은 외기의 온도와 습도를 기준으로 서로 다른 3가지 운전모드 중 어느 하나에 의해 작동되도록 구성되어 에너지 절감 효과가 특히 우수하다.

공기 조화 시스템을 구성하는 댐퍼부의 간단한 제어에 의해 외기에 대한 유로를 효과적으로 조절할 수 있다. 또한, 공기 조화 시스템은 케이싱의 내벽을 부분적으로 단열벽으로 형성하고, 부분적으로 이중기밀댐퍼를 설치하여 냉동기의 작동에 따라 발생하는 고온다습한 공기가 공기조화기 측으로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템의 개략도.
도 2는 외기냉방모드에서 도 1의 작동 관계를 보여주는 개략도.
도 3은 기계냉방모드에서 도 1의 작동 관계를 보여주는 개략도.
도 4는 증발냉각냉방모드에서 도 1의 작동 관계를 보여주는 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템의 개략도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템의 개략도이다. 도 1을 참조하면 일 실시예에 따른 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템은 외기의 온도와 습도에 따라 운전모드를 달리하도록 제어되며 이를 위해 케이싱(100), 냉동기(200), 댐퍼부(140), 송풍장치(410), 가습장치(420) 등을 포함한다. 이런 공기 조화 시스템은 단일 케이싱(100) 내부에 일체형으로 배치되는 공기 조화기와 증발 냉각에 의해 냉방을 제공하는 냉동기(200)를 포함한다.

그리고, 운전모드에 따라 댐퍼부(140)의 개도를 제어하여 동력 소비를 최소화하면서 실내 측 공기 즉, 내기에 대한 냉방과 항온 및 항습을 유지시킬 수 있다. 공기 조화 시스템이 적용될 수 있는 실내로는 전산실, 사무실 등 다양한 공간이 있다.

케이싱(100)은 외벽(110)과 내벽(120)으로 이루어진다. 그리고, 외벽(110)에는 복수 개의 공기유출입구(130)가 형성되어 있다. 공기유출입구(130)는 예를 들어, 외기가 케이싱(100) 내부로 유입되도록 하는 흡기구(131a)(131b), 내기를 케이싱(100) 내부로 유입되도록 하는 환기구(132), 유입된 외기가 미리 설정되는 온도와 습도를 갖도록 조화된 후 실내 측으로 토출되도록 하는 급기구(133), 환기구(132)를 통해 유입되는 내기를 실외 측으로 배출시키거나 흡기구(131a)를 통해 유입되는 외기를 다시 실외 측으로 배출시키는 배기구(134) 등으로 구성된다. 이 때, 냉동기가 배치되는 수용공간을 둘러싸는 외벽에 형성되는 흡기구(131a)는 운전모드에 따라 개도가 제어될 수 있다.

케이싱(100)은 내벽(120)에 의해 복수 개의 수용공간을 갖는다. 수용공간은 실외 측에서 유입되는 외기, 냉방이나 가습에 의해 조화된 상태의 외기, 환기를 위해 유입되는 내기 등이 지나가는 통로공간을 제공한다. 또한, 수용공간은 냉동기(200)의 각 종 구성 요소, 가습을 위한 가습장치(420), 공기유출입구(130)에 인접하여 배치되는 송풍장치(410) 등이 배치될 수 있는 배치공간을 제공한다.

한편, 내벽(120) 중 특히 냉동기(200)가 배치되는 수용공간을 둘러싸는 내벽은 단열벽(122)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 단열벽(122)은 단열 효과의 향상을 위해 단열벽(122), 공기층 및 단열벽(122)이 겹겹으로 배치되는 2중단열분리격벽일 수 있다. 이는, 냉동기(200)의 운전에 따라 발생하는 고온다습한 공기가 냉동기(200)가 배치된 수용공간 이외의 다른 수용공간 내의 공기에 영향을 주는 것을 차단하기 위함이다.

내벽(120)에는 복수 개의 댐퍼부(140)가 분산 설치되어 있다. 이런 댐퍼부(140)는 운전모드에 따라 개도가 제어되어 실외 측에서 유입되는 외기가 서로 다른 유로를 갖도록 동작한다. 한편, 댐퍼부(140) 중 특히 냉동기(200)가 배치되는 수용공간을 둘러싸는 내벽에는 이중기밀댐퍼(146)(148)가 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 이중기밀댐퍼(146)(148)는 단열벽(122)에 설치된다. 닫힌 상태에서 이중기밀댐퍼(146)(148)는 냉동기(200)에서 발생한 고온다습한 공기가 그 이외의 수용공간으로 누출되는 것을 효과적으로 차단한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부(140)는 도면에서 제1댐퍼(141) 내지 제8댐퍼(148)로 표현되어 있다. 이 때, 제6댐퍼(146)과 제8댐퍼(146)는 이중기밀댐퍼(146)(148)를 나타낸다.

냉동기(200)는 케이싱(100) 내의 수용공간 중 어느 일 개소에 배치된다. 냉동기(200)는 냉동 사이클에 따라 냉매가 순환하면서 실내 측을 냉방을 제공한다. 냉동기(200)는 압축기(210), 응축기(220), 팽창기(230), 증발기(240), 냉각코일(250), 충진재(260), 수조(272)(274), 유분리기(280), 냉수펌프(292), 냉각수펌프(294) 등을 포함한다. 여기서, 냉수는 증발기(240)와 케이싱(100) 내의 다른 수용공간에 배치되는 냉각코일(250) 사이에서 순환하는 액체를 일컫는다.

압축기(210)는 유입되는 저온, 저압의 냉매 가스가 보다 쉽게 응축될 수 있도록 고온, 고압의 압축 냉매 가스로 전환시킨다. 즉, 압축기(210)는 냉매의 압력을 높여 비교적 높은 온도에서도 냉매가 액화 가능하게 만든다. 동시에 압축기(210)는 냉매가 순환되게 하는 압축력을 제공한다.

응축기(220)는 압축기(210)에서 공급받은 고온, 고압의 냉매 가스가 열 교환이 이루어지도록 한다. 냉매 가스는 응축코일을 통해 방열을 하여 응축코일을 통과한 냉매는 응축되어 중온, 고압을 갖는 액체로 상변화가 일어난다. 한편, 응축기(220)의 상측에는 냉각수를 뿌려주는 냉각수스프레이가 배치되며, 응축기(220)의 하측에는 응축기(220)와 열 교환이 이루어진 냉각수가 수용되는 상부수조(272)가 배치된다. 이 때, 상부수조(272)에는 냉매 가스로부터 열을 흡수하여 온도가 높아진 냉각수가 저장된다.

팽창기(230)는 비교적 높은 온도 조건에서도 액체 냉매가 쉽게 증발될 수 있도록 응축기(220)에서 유출되는 냉매의 압력을 낮춘다. 팽창기(230)는 대개 팽창 밸브를 통해 이루어지며, 팽창 과정은 예를 들어 노즐이나 오리피스 등 유로의 단면적이 급격하게 좁아지는 단면을 통과할 때 외부와 열량이나 일량의 교환없이 압력이 감소(교축 현상)하는 등엔탈피 과정이다. 한편, 팽창기(230)는 증발기(240)로 흐르는 냉매의 양을 정밀하게 제어할 수 있다.

증발기(240)는 팽창기(230)에서 토출되는 저온, 저압의 액체 냉매와 냉각코일(250)에서 온도가 높아진 냉수가 열 교환을 하도록 한다. 이 때, 액체 냉매는 냉수에서 열을 흡수하면서 증발되며, 증발되는 냉매와 열 교환되어 온도가 낮아진 냉수는 냉각코일(250)로 유입되어 냉방을 제공할 수 있다.

한편, 유분리기(280)는 압축기(210) 내부에 충진되어 있는 윤활유가 응축기(220)로 유입되지 않도록 한다. 압축기(210) 내에는 압축 과정에서 발생하는 마모를 방지하기 위해 그 내부에 윤활유가 충진되어 있고 윤활유는 압축 과정에서 냉매와 일부 혼합될 수 있기 때문이다.

충진재(260)는 상부수조(272)에 저장되어 있는 냉각수를 냉각시킨다. 즉, 상부수조(272) 하측에는 충진재(260)가 배치되어 냉매와 열 교환된 냉각수가 충진재(260) 측으로 살수된다. 충진재(260)는 전열 면적을 증가시키기 위해 일정 모양의 각도를 갖는 주름이 형성된 얇은 플레이트가 복수 개 적층되는 형태로 형성된다. 그 결과, 냉각수는 충진재(260)의 표면에 접촉된 상태에서 흡기구(131a)를 통해 유입되는 외기와 열 교환을 하면서 냉각될 수 있다.

하부수조(274)는 충진재(260)에서 냉각이 이루어진 후에 낙하하는 냉각수를 수용한다. 하부수조(274)의 저부면 일 측에는 냉각수스프레이와 연결되는 냉각수순환라인이 연결되어 있다. 또한, 냉각수순환라인에는 냉각수펌프(294)가 설치되어 있다. 냉각수펌프(294)는 냉방 부하의 크기에 그 회전수가 제어된다.

냉각코일(250)은 증발기(240)를 통해 온도가 낮아진 냉수와 흡기구(131a)를 통해 유입된 외기 사이에 이루어지는 열 교환을 통해 외기를 냉각한다. 냉각코일(250)과 증발기(240) 사이를 연결하는 배관에는 냉수펌프(292)가 설치되어 있다.

가습장치(420)는 수용공간 중 다른 어느 일 개소에 배치된다. 가습장치(420)는 유입되는 외기에 습기를 제공한다. 여기서, 냉각코일(250)과 가습장치(420)는 내벽에 의해 구분되는 서로 다른 수용공간에 각각 배치된다.

한편, 케이싱(100)의 급기구(133)와 배기구(134) 전방에는 공기가 원활하게 배출될 수 있도록 공기를 강제 송풍하여 그 유동을 원활하게 하는 송풍장치(410)가 배치된다. 일 실시예에 따른 송풍장치(410)는 급기구(133)와 배기구(134) 전방에 각각 설치된다.

구체적으로, 송풍장치(410)는 모터, 방진유닛 및 팬부를 포함한다. 방진유닛은 모터의 하측에 배치되며 모터에서 전달되거나 모터로 전달되는 진동을 최소화시킨다. 그 결과, 모터의 내구성이 향상되고 소음 발생이 감소될 수 있다. 그리고, 팬부는 복수 개의 날개를 포함하며 모터에 직접 또는 간접적으로 결합되어 회전한다. 한편, 송풍장치(410)는 모터의 축회전 속도를 달리하여 공기의 흐름 속도를 조절할 수 있다.

증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템은 외기의 온도와 습도에 따라 운전모드가 달리 선택된다. 이런 운전모드는 자동제어를 통해 효율적으로 전환되어 실내 측 냉방에 필요한 에너지를 획기적으로 절약할 수 있다.

구체적으로 운전모드는 1) 유입되는 외기가 실내 측에 그대로 공급되는 외기냉방모드와, 2) 유입되는 외기가 냉동기(200)의 작동에 의해 냉각되어 실내 측에 공급되는 기계냉방모드와, 3) 유입되는 외기가 냉동기(200)의 비작동 상황에서 충진재(260)에 살수되는 냉각수에 의해 냉각되어 실내 측에 공급되는 증발냉각냉방모드를 포함한다.

도 2는 외기냉방모드에서 도 1의 작동 관계를 보여주는 개략도이고, 도 3은 기계냉방모드에서 도 1의 작동 관계를 보여주는 개략도이며, 도 4는 증발냉각냉방모드에서 도 1의 작동 관계를 보여주는 개략도이다. 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 각 운전모드에서 각 댐퍼부(140)에 대한 개도 여부, 냉동기(200), 냉수펌프(292) 및 냉각수펌프(294)의 각 작동 여부 등을 설명한다.

먼저, 외기냉방모드에서 제1댐퍼(141), 제2댐퍼(142), 제5댐퍼(145)는 열리고, 나머지 댐퍼부(140)는 모두 닫힌 상태에 있다. 그리고, 냉동기(200), 냉수펌프(292) 및 냉각수펌프(294)는 모두 미작동 상태에 있다. 구체적으로, 외기는 흡기구(131b), 제2댐퍼(142), 제5댐퍼(145) 및 급기구(133)를 통해 실내 측으로 배출된다. 그리고, 내기는 환기구(132), 제1댐퍼(141), 배기구(134)를 통해 실외 측으로 배출된다.

외기냉방모드는 외기 온도가 낮아 냉동기(200)를 작동시키지 않고, 단지 송풍장치(410)만을 구동하여 실내 측 냉방이 가능하다. 다만, 외기의 습도가 낮은 경우 가습장치(420)를 통해 외기의 습도를 조절할 수 있다. 즉, 외기냉방모드에서 흡기구(131b)를 통해 유입되는 외기는 가습 냉각되어 실내 측에 공급된다. 이런 외기냉방모드는 특히 에너지 절약 효과가 우수하다는 장점을 갖는다.

다음으로, 기계냉방모드에서 제1댐퍼(141), 제2댐퍼(142), 제4댐퍼(144), 제7댐퍼(147)는 열리고, 나머지 댐퍼부는 모두 닫힌 상태에 있다. 이 때, 냉동기(200), 냉수펌프(292) 및 냉각수펌프(294)는 모두 작동 상태에 있다. 구체적으로, 외기는 흡기구(131b), 제2댐퍼(142), 제4댐퍼(144) 및 급기구(133)를 통해 실내 측으로 배출된다. 이 때, 외기는 냉각코일(250)을 통과하면서 냉각된다.

한편, 내기는 환기구(132), 제1댐퍼(141), 배기구(134)를 통해 실외 측으로 배출된다. 또한, 기계냉방모드에서 냉동기(200)가 배치되는 수용공간을 둘러싸는 외벽(110)에 형성되는 흡기구(130a)는 개도된다.

기계냉방모드는 외기 온도가 높아 냉동기(200)를 작동시켜야 실내 측 냉방이 가능하다. 다만, 냉동기(200)는 성적 계수가 높은 증발 응축기(220) 일체형 냉동기(200)를 사용하여 에너지 효율이 우수하다는 장점을 갖는다.

그리고, 증발냉각냉방모드에서 제1댐퍼(141), 제2댐퍼(142), 제6댐퍼(146), 제8댐퍼(148)는 열리고, 나머지 댐퍼부는 모두 닫힌 상태에 있다. 그리고, 냉동기(200) 및 냉수펌프(292)는 미작동 상태, 냉각수펌프(294)는 작동 상태에 있다. 즉, 이중기밀댐퍼(146)(148)인 제6댐퍼(146), 제8댐퍼(148)는 증발냉각냉방모드에서만 개도된다.

구체적으로, 외기는 흡기구(131b), 제2댐퍼(142), 제6댐퍼(146), 제8댐퍼(148) 및 급기구(133)를 통해 실내 측으로 배출된다. 그리고, 내기는 환기구(132), 제1댐퍼(141), 배기구(134)를 통해 실외 측으로 배출된다.

증발냉각냉방모드는 온도는 외기가 내기보다 더 높은 반면, 습도는 외기가 내기보다 더 낮은 경우 선택된다. 이 때, 냉동기(200)는 작동되지 않고 단지 냉각수펌프(294)만 작동된다. 즉, 냉각수펌프(294)에 의해 순환되는 냉각수가 충진재(260)로 분사되면 증발잠열에 의해 흡기구(131b)를 통해 유입되는 외기를 냉각시킬 수 있다. 증발냉각냉방모드는 냉각수펌프(294)와 송풍장치(410)만 구동하면 실내 측 냉방이 가능하여 에너지 절약 효과가 크다는 장점을 갖는다. 이 때, 냉각수펌프(294)는 냉방 부하의 크기에 따라 펌프의 회전수가 제어될 수 있다.

이와 같이, 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템은 1대의 공조기를 사용하여 외기냉방모드, 기계냉방모드 및 증발냉각냉방모드 중 어느 한 모드에 따른 운전이 가능하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템의 개략도이다. 도 5를 참조하면, 공기 조화 시스템은 냉동기(200)의 일부 구성이 변경된 점을 제외하면 운전모드에 따른 그 댐퍼부(140) 등의 작동은 전부 동일하다.

즉, 냉동기(200)는 압축기(210), 응축기(220), 팽창기(230), 직팽코일(350)(direct-expantion coil, DX코일)에 의한 냉동 사이클을 갖는다. 이 때, 직팽코일(350)은 응축기(220)에서 유입되는 냉매가 관내에서 직접 팽창되면서 그 증발열로 외기의 온도를 낮춘다. 그리고, 직팽코일(350)에서 열 교환된 냉매는 이후 압축기(210)로 유입된다.

기계냉방모드에서 제1댐퍼(141), 제2댐퍼(142), 제4댐퍼(142), 제7댐퍼(147)는 열리고, 나머지 댐퍼부는 모두 닫힌 상태에 있다. 그리고, 냉동기(200) 및 냉각수펌프(294)는 모두 작동 상태에 있다. 구체적으로, 외기는 흡기구(131b), 제2댐퍼(142), 제4댐퍼(144) 및 급기구(133)를 통해 실내 측으로 배출된다. 이 때, 흡입구(131)를 통해 유입되는 외기는 직팽코일(350)을 통과하여 냉각된 후 실내 측으로 공급된다. 한편, 내기는 환기구(132), 제1댐퍼(141), 배기구(134)를 통해 실외 측으로 배출된다. 또한, 기계냉방모드에서 냉동기(200)가 배치되는 수용공간을 둘러싸는 외벽(110)에 형성되는 공기유출입구(130)는 모두 개도된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

100: 케이싱 110: 외벽
120: 내벽 130: 공기유출입구
140: 댐퍼부 122: 단열벽
146, 148: 이중기밀댐퍼(제6댐퍼, 제8댐퍼)
210: 압축기 220: 응축기
230: 팽창기 240: 증발기
250: 냉각코일 260: 충진재
272: 상부수조 274: 하부수조
280: 유분리기 292: 냉수펌프
294: 냉각수펌프 350: 직팽코일
410: 송풍장치 420: 가습장치

Claims

외벽에 형성되는 복수 개의 공기유출입구와 내벽에 의해 형성되는 복수 개의 수용공간을 포함하는 케이싱;
냉매가 순환하는 압축기와 응축기, 팽창기, 증발기에 의한 냉동 사이클을 갖고, 상기 증발기에서 증발되는 냉매와 열 교환되어 온도가 낮아진 냉수가 유입되는 냉각코일 및 상기 응축기에서 상기 냉매와 열 교환된 냉각수가 살수되는 충진재를 포함하는 냉동기; 및
복수 개가 상기 케이싱의 외벽 및 내벽에 분산 설치되며, 운전모드에 따라 개도가 제어되어 실외 측에서 유입되는 외기가 서로 다른 유로를 갖도록 동작하는 댐퍼부;를 포함하고,
상기 댐퍼부는
환기구가 형성된 상기 수용공간과 배기구가 형성된 상기 수용공간 사이에 설치된 제1댐퍼, 흡기구가 형성된 상기 수용공간에 설치된 제2댐퍼, 상기 냉각코일이 배치된 상기 수용공간과 급기구가 형성된 상기 수용공간 사이에 설치된 제4댐퍼, 가습장치가 배치된 상기 수용공간과 급기구가 배치된 상기 수용공간 사이에 설치된 제5댐퍼, 상기 제2댐퍼가 설치된 상기 수용공간과 상기 냉동기가 배치된 상기 수용공간 사이에 설치된 제6댐퍼, 상기 냉동기가 설치된 상기 수용공간과 배기구 형성된 상기 수용공간 사이에 설치된 제7댐퍼 및 상기 냉동기가 설치된 상기 수용공간과 상기 급기구가 형성된 상기 수용공간 사이에 설치된 제8댐퍼를 포함하며,
상기 운전모드는 외기의 온도와 습도에 따라 선택되는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 운전모드는 1)유입되는 외기가 실내 측에 공급되는 외기냉방모드와 2)유입되는 외기가 상기 냉동기의 작동에 의해 냉각되어 실내 측에 공급되는 기계냉방모드 및 3)유입되는 외기가 상기 냉동기의 비작동 상황에서 상기 충진재에 살수되는 냉각수에 의해 냉각되어 실내 측에 공급되는 증발냉각냉방모드를 포함하는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 내벽 중 상기 냉동기가 배치되는 상기 수용공간를 둘러싸는 내벽은 단열벽이고, 상기 제6댐퍼 및 상기 제8댐퍼는 이중기밀댐퍼인 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 증발냉각냉방모드에서는
상기 제1댐퍼를 통해 내기가 실외측으로 배출되고, 상기 제2댐퍼, 상기 제6댐퍼 및 상기 제8댐퍼가 개도되어 유입되는 외기가 냉각되어 실내 측에 공급되는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 외기냉방모드에서는
상기 제1댐퍼를 통해 내기가 실외측으로 배출되고, 상기 제2댐퍼 및 상기 제5댐퍼가 개도되어 유입되는 외기가 가습 냉각되어 실내 측에 공급되는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 기계냉방모드에서는
상기 제1댐퍼를 통해 내기가 실외측으로 배출되고, 상기 제2댐퍼 및 상기 제4댐퍼가 개도되어 유입되는 외기가 상기 냉각코일을 통과하여 냉각된 후 실내 측에 공급되며, 상기 냉동기가 배기되는 상기 수용공간의 외벽에 형성되는 흡기구 및 상기 제7댐퍼가 개도되어 유입되는 외기가 상기 냉동기를 통과하여 실외측으로 배출되는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 냉동기는
상기 응축기에서 유입되는 냉매가 팽창되는 직팽코일에 의한 냉동 사이클을 포함하는 증발 냉각기 일체형 공기 조화 시스템.
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