KR101528640B1 - 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증발기를 이용하여 공기를 냉각제습 후 이를 데시칸트제습기를 지나게 하여 제습 및 가온시키는 한편, 냉동기 응축기의 응축열을 이용하여 가열된 재생용 공기를 데시칸트제습기의 재생열원으로 공급하여 데시칸트로터와의 열교환에 의해 탈착한 고온다습한 공기를 외부로 배기시킬 수 있도록 하여, 냉동기와 데시칸트제습기를 하나의 장치로 병합시킴으로서 장치를 보다 콤팩트화하고 운전비를 대폭으로 절감할 수 있도록 하기 위하여,
제습공간의 온도 및 습도조건에 따라 도입되는 공기의 냉각 또는 제습 및 가온, 송풍작동을 선택적으로 수행하며, 상기 응축기의 출구측과 배기라인을 연결하는 바이패스부를 제어하여 제습량이 조절된 처리공기를 생성하여 제습공간으로 공급함으로써 제습공간 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 하며, 상기 응축기의 냉매압력이 과하게 상승하는 경우에 상기 응축기의 출구측과 배기라인을 연결하는 바이패스를 제어하여 응축기 냉매압력을 낮추어 제습장치를 연속운전하도록 하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 관한 것이다.
제습공간의 온도 및 습도조건에 따라 도입되는 공기의 냉각 또는 제습 및 가온, 송풍작동을 선택적으로 수행하며, 상기 응축기의 출구측과 배기라인을 연결하는 바이패스부를 제어하여 제습량이 조절된 처리공기를 생성하여 제습공간으로 공급함으로써 제습공간 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 하며, 상기 응축기의 냉매압력이 과하게 상승하는 경우에 상기 응축기의 출구측과 배기라인을 연결하는 바이패스를 제어하여 응축기 냉매압력을 낮추어 제습장치를 연속운전하도록 하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기를 이용하여 공기를 냉각제습 후 이를 데시칸트제습기를 지나게 하여 제습 및 가온시키는 한편, 냉동기 응축기의 응축열을 이용하여 가열된 재생용 공기를 데시칸트제습기의 재생열원으로 공급하여 데시칸트로터와의 열교환에 의해 탈착한 고온다습한 공기를 외부로 배기시킬 수 있도록 하고, 냉동기와 데시칸트제습기를 하나의 장치로 병합시킴으로서 장치를 보다 콤팩트화하고 운전비를 대폭으로 절감할 수 있도록 한, 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 관한 것이다.
종래 데시칸트제습기는 수분을 흡착한 데시칸트로터를 재생시키기 위하여 재생용 공기를 가열한 후 공급하여 데시칸트로터의 수분을 탈착시키는 재생과정에 있어서, 전기 등의 가열용 에너지를 사용하는 것이 일반적이다. 이 때 제습기의 제습량 제어는 재생용 공기의 온도를 조절하여 수행한다.
또한 증발기를 사용하여 공기를 먼저 냉각제습한 후 데시칸트 제습기를 사용하는 방식도 일반적이며 이 경우 증발기에서 흡수한 열은 응축기를 통해 외기로 방출하였다.
종래 하이브리드 데시칸트제습기는 상기 응축기의 응축열을 데시칸트로터의 재생과정에 가열용 에너지로 사용하도록 하여, 데시칸트제습기의 재생용 가열에너지를 절감하고 운전비를 절약할 수 있었으나, 상기 하이브리드 데시칸트제습기는 재생용 공기를 가열하는 응축기의 응축열을 제어하지 못 해 재생용 공기의 온도조절이 어려워 제습기의 제습량을 제어할 수 없는 단점이 있었다.
또한 상기 하이브리드 데시칸트제습기에서 재생용 공기를 가열하는 응축기를 통과하는 재생용 공기의 풍량이 감소하거나 온도가 상승하는 경우 등으로 인해 응축압력이 높아지면, 압축기가 정지되어 증발기에서의 냉각제습과 데시칸트로터의 재생과정이 모두 정지되는 단점이 있었다.
또한 상기 하이브리드 데시칸트제습기에서 응축기의 응축열이 데시칸트로터의 재생에 필요한 열량보다 많은 경우 별도의 추가 보조 응축기와 보조 응축기용 송풍기를 설치하여야 하기 때문에 제습기의 크기가 커지고 운전비용이 상승하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 공랭식 냉동기의 냉각(증발기)을 이용하여 공기를 냉각제습 후 이를 데시칸트제습기를 지나게 하여 제습 및 가온시키는 한편, 냉동기 응축기의 응축열을 이용하여 가열된 공기를 데시칸트제습기의 재생열원으로 공급하여 상기 냉각된 공기를 열교환시켜 처리부는 제습 및 가온이 되고, 재생부는 재생(탈착)시킬 수 있도록 함으로써, 냉동기와 데시칸트제습기를 하나의 장치로 병합시킴으로서 장치를 보다 콤팩트화하고 운전비를 대폭으로 절감할 수 있도록 하며, 보조 응축기와 보조 응축기용 송풍기를 사용하지 않으며, 제습기의 제습량을 조절할 수 있는, 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트제습장치의 운전제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법은, 공기가 도입되는 제1공기도입라인(1); 상기 제1공기도입라인(1)에 설치되며 열교환에 의해 공기를 냉각하는 증발기(V); 상기 증발기(V)를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기(P); 상기 압축기(P)를 통과한 냉매를 응축시키는 응축기(C); 상기 응축기(C)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변(E); 상기 증발기(V)에서 냉각된 공기를 제습 및 가온시키는 데시칸트 로터(R); 상기 응축기(C)에 연결된 제2공기도입라인(2)으로부터 도입된 공기를 응축열을 이용하여 가열한 후 상기 데시칸트 로터(R)로 공급하는 가열공기도입라인(L1); 상기 데시칸트 로터(R)에 재생(탈착)시키며, 열교환이 끝난 재생공기를 회수하여 배출하는 배기라인(L3); 상기 가열공기 도입라인(L1)과 배기라인(L3)을 연결하여 상기 데시칸트 로터(R)를 우회하도록 하는 바이패스라인(BP1); 상기 바이패스라인(BP1)에 설치되어 우회하는 공기량을 조절하는 풍량댐퍼(CV); 상기 데시칸트 로터(R)를 통과하여 제습 및 가온된 처리공기를 제습공간(T)으로 공급하는 급기라인(L2); 상기 급기라인(L2)으로부터 공급된 처리공기를 공급받아 내부의 온도 습도를 유지시키는 제습공간(T); 상기 제습공간(T) 내부 공기가 제습기로 유입되도록 제1공기도입라인(1)과 연결된 환기라인(3); 및 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 도입되는 공기의 냉각 또는 제습 및 가온작동을 선택적으로 수행하여 건조공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 제어하는 제어부를 포함하는 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 있어서, 상기 제어부는 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 공기의 냉각, 제습 및 가온, 송풍작동을 선택적으로 수행하는 동시에 데시칸트 로터(R)의 제습량을 조절하며, 처리공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 하는 것이며, 제습량 제어 운전모드에서 제습공간(T)의 온도 습도를 유지하기 위해, 압축기(P), 응축기(C), 증발기(V), 팽창변(E)을 가동시켜 제1공기도입라인(1)으로부터 도입되는 공기를 냉각시키는 a공정; 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하는 b공정; 상기 b공정의 데시칸트 로터(R)에 공급된 가열공기와 상기 a공정의 외기를 열교환시켜 재열된 제습공기를 급기라인(L2)을 통해 제습공간(T)로 공급하는 c공정; 상기 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 일부를 바이패스(BP1)로 이동시켜 상기 배기라인(L3)에 직접 공급하는 d공정; 을 수행함으로써 제습량 조절 운전제어 모드로 냉각과 제습을 병행하여 처리하는 것을 특징으로 하며; 데시칸트 로터(R)를 우회하는 공기의 양은 상기 바이패스라인(BP1)에 설치된 풍량댐퍼(CV)의 개도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법은, 공기가 도입되는 제1공기도입라인(1); 상기 제1공기도입라인(1)에 설치되며 열교환에 의해 공기를 냉각하는 증발기(V); 상기 증발기(V)를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기(P); 상기 압축기(P)를 통과한 냉매를 응축시키는 응축기(C); 상기 응축기(C)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변(E); 상기 증발기(V)에서 냉각된 공기를 제습 및 가온시키는 데시칸트 로터(R); 상기 응축기(C)에 연결된 제2공기도입라인(2)으로부터 도입된 공기를 응축열을 이용하여 가열한 후 상기 데시칸트 로터(R)로 공급하는 가열공기도입라인(L1); 상기 데시칸트 로터(R)에 재생(탈착)시키며, 열교환이 끝난 재생공기를 회수하여 배출하는 배기라인(L3); 상기 가열공기 도입라인(L1)과 배기라인(L3)을 연결하여 상기 데시칸트 로터(R)를 우회하도록 하는 바이패스라인(BP1); 상기 바이패스라인(BP1)에 설치되어 우회하는 공기량을 조절하는 풍량댐퍼(CV); 상기 데시칸트 로터(R)를 통과하여 제습 및 가온된 처리공기를 제습공간(T)로 공급하는 급기라인(L2); 상기 급기라인(L2)으로부터 공급된 처리공기를 공급받아 내부의 온도 습도를 유지시키는 제습공간(T); 상기 제습공간(T) 내부 공기가 제습기로 유입되도록 제1공기도입라인(1)과 연결된 환기라인(3); 및 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 도입되는 공기의 냉각 또는 제습 및 가온작동을 선택적으로 수행하여 건조공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 제어하는 제어부를 포함하는 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 있어서, 상기 제어부는 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 공기의 냉각, 제습 및 가온, 송풍작동을 선택적으로 수행하는 동시에 제습장치가 운전을 유지하도록 하는 것이며, 비상운전 제어 모드에서 제습장치의 운전을 유지하기 위해, 압축기(P), 응축기(C), 증발기(V), 팽창변(E)을 가동시켜 제1공기도입라인(1)으로부터 도입되는 공기를 냉각시키는 a공정; 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하는 b공정; 상기 b공정의 데시칸트 로터(R)에 공급된 가열공기와 상기 a공정의 외기를 열교환시켜 재열된 제습공기를 급기라인(L2)을 통해 제습공간(T)로 공급하는 c공정; 상기 b공정에서 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 온도를 측정해 설정치와 비교하여 설정치 이상여부를 검출하는 e공정; 상기 응축기(C)의 냉매압력을 측정해 설정치와 비교하여 설정치 이상여부를 검출하는 f공정; 상기 e공정 또는 상기 f공정에서 설정치 이상이면, 상기 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 양을 늘리기 위해 상기 바이패스라인(BP1)에 설치된 풍량댐퍼(CV)를 완전히 열어 배기라인(L3)에 직접 공급하는 g공정; 을 수행함으로써 비상운전제어 모드로 제습기를 운전하여 응축압력이 설정치 이상으로 상승하지 않도록 응축기(C)를 통과하는 공기량을 늘려 상기 응축기(C)를 냉각하여 상기 응축기(C) 압력을 낮추도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 의하면 공기를 증발기에 의해 냉각 후 응축기의 응축열을 이용한 데시칸트로터에 의해 추가 제습 및 가온시킬 수 있어 재생열원에 소요되는 에너지 사용량을 절감할 수 있으면서도 보다 효율적으로 온도와 습도를 유지할 수 있다.
또한 하이브리드 데시칸트제습기는 재생용 공기를 가열하는 응축기의 응축열을 제어하지 못 해 재생용 공기의 온도조절이 어려워 제습기의 제습량을 제어할 수 없는 단점을 해소할 수 있다.
또한 상기 하이브리드 데시칸트제습기에서 재생용 공기를 가열하는 응축기를 통과하는 재생용 공기의 풍량이 감소하거나 온도가 상승하는 경우 등으로 인해 응축압력이 높아지면, 압축기가 정지되어 증발기에서의 냉각제습과 데시칸트로터의 재생과정이 모두 정지되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 하이브리드 데시칸트 제습장치의 구성도.
도 2는 종래 보조 응축기를 사용하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 제1실시예를 나타낸 구성도.
도 5는 상기 도 4의 제1실시예를 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 제2실시예를 나타낸 구성도.
도 7은 상기 도 6의 제2실시예를 나타낸 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 제3실시예를 나타낸 구성도.
도 9는 상기 도 8의 제3실시예를 나타낸 흐름도.
도 2는 종래 보조 응축기를 사용하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 제1실시예를 나타낸 구성도.
도 5는 상기 도 4의 제1실시예를 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 제2실시예를 나타낸 구성도.
도 7은 상기 도 6의 제2실시예를 나타낸 흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 제3실시예를 나타낸 구성도.
도 9는 상기 도 8의 제3실시예를 나타낸 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기의 설명에서 O.A는 외기, E.A는 배기, R.A는 환기, S.A는 급기를 의미하며, 굵은선은 실제 유체의 이동이 실시되는 것이고, 가는선은 유체의 흐름이 없는 상태를 의미한다.
먼저 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 구성에 대해 설명한다.
도1 또는 도2는 종래 하이브리드 데시칸트 제습장치를 나타낸 구성도이며, 도1은 보조 응축기와 보조 응축기용 송풍기를 사용하지 않는 하이브리드 데시칸트 제습장치를 나타낸 구성도이며, 도2는 보조 응축기와 보조 응축기용 송풍기를 사용하는 하이브리드 데시칸트 제습장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치를 나타낸 구성도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치는, 공기가 도입되는 제1공기도입라인(1); 상기 제1공기도입라인(1)에 설치되며 열교환에 의해 공기를 냉각하는 증발기(V); 상기 증발기(V)를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기(P); 상기 압축기(P)를 통과한 냉매를 응축시키는 응축기(C); 상기 응축기(C)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변(E); 상기 증발기(V)에서 냉각된 공기를 제습 및 가온시키는 데시칸트로터(R); 상기 응축기(C)에 연결된 제2공기도입라인(2)으로부터 도입된 공기를 응축열을 이용하여 가열한 후 상기 데시칸트 로터(R)로 공급하는 가열공기도입라인(L1); 상기 데시칸트 로터(R)에 재생(탈착)시키며, 열교환이 끝난 재생공기를 회수하여 배출하는 배기라인(L3); 상기 가열공기 도입라인(L1)과 배기라인(L3)을 직접 연결하여 상기 데시칸트 로터(R)를 우회하도록 하는 바이패스라인(BP1); 상기 바이패스라인(BP1)에 설치되어 우회하는 공기량을 조절하는 풍량댐퍼(CV); 상기 데시칸트 로터(R)를 통과하여 제습 및 가온된 처리공기를 제습공간(T)으로 공급하는 급기라인(L2); 상기 급기라인(L2)으로부터 공급된 처리공기를 공급받아 내부의 온도 습도를 유지시키는 제습공간(T); 상기 제습공간(T) 내부 공기가 제습기로 유입되도록 제1공기도입라인(1)과 연결된 환기라인(3); 및 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 도입되는 공기의 냉각 또는 제습 및 가온작동을 선택적으로 수행하여 건조공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
상기 제1공기도입라인(1)은 공기를 도입하여 증발기(V)로 공급하기 위한 덕트이다. 상기 증발기(V)는 제1공기도입라인(1)에 설치되며 열교환에 의해 공기를 냉각시킨다.
즉, 상기 증발기(V)는 냉매가 순환되는 냉각코일 및 이 냉각코일에 급기시키는 급기라인을 구비하는 것으로, 상기 급기라인에 의해 도입된 공기가 냉각코일을 통과하면서 냉각된다.
그리고 상기 증발기(V)를 통과한 냉매를 압축시키도록 압축기(P)가 구비되고, 상기 압축기(P)를 통과한 냉매를 응축시키는 응축기(C) 및 상기 응축기(C)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변(E)를 포함하는 냉방장치가 구비된다.
상기 데시칸트 로터(R)는 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편 본 발명의 데시칸트 로터(R)는 처리부와 재생부로 구획되며, 1:1 또는 5:3으로 면적비가 나누어질 수 있다.
상기 처리부에는 실리카겔과 같은 흡착제가 포함됨으로써 데시칸트 로터(R)를 통과하는 공기에 포함된 수분을 흡착하여 제습기능을 하게 되고, 재생부로는 가열된 재생공기가 지나가도록 하여 열교환에 의해 처리부에서 흡착된 수분을 탈착시킬 수 있다.
또한 재생부로 공급된 재생공기는 열교환 이후 다습한 상태가 되고, 온도도 저하된 상태이며 배기라인(L3)을 통해 외부로 배출된다.
한편 상기 가열공기도입라인(L1)과 배기라인(L3)을 상호 연결하도록 바이패스라인(BP1)이 더 설치된다. 상기 바이패스라인(BP1)은 상기 응축기(C)에서 가열된 가열공기의 일부를 상기 데시칸트로터(R)에 공급하지 않고 직접 상기 배기라인(L3)으로 공급시킴으로써 상기 데시칸트로터(R)에 필요 이상의 공기를 공급하지 않을 수 있도록 하여 보조 응축기와 보조 응축기용 송풍기를 사용하지 않아도 되도록 한다.
또한 상기 바이패스라인(BP1)은 상기 응축기(C)에서 가열된 가열공기의 일부를 상기 데시칸트로터(R)에 공급하지 않고 직접 상기 배기라인(L3)으로 공급시킴으로써 상기 데시칸트로터(R)에 흡착된 수분의 탈착량을 조절하여 제습량을 제어할 수 있도록 한다.
또한 상기 바이패스라인(BP1)은 상기 응축기(C)의 냉매압력이 설정치 이상으로 상승하거나 상기 응축기(C) 후단인 상기 가열공기도입라인(L1)의 공기온도가 설정치 이상으로 상승하는 경우 상기 바이패스라인(BP1)의 상기 풍량댐퍼(CV)를 완전히 열어 상기 응축기(C)를 통과하는 공기의 양을 증가시킬 수 있도록 한다.
한편 상기 제1공기도입라인(1)에는 별도의 냉수코일(CC) 또는 별도의 증발기(V1)가 더 설치되어 통과하는 공기의 냉각량을 늘릴 수 있다.
한편 상기 급기라인(L2)에는 별도의 냉수코일(CC1) 또는 별도의 증발기(V2)가 설치되어 통과하는 공기를 더 냉각할 수 있다.
한편 상기 급기라인(L2)에는 별도의 가열코일(H1)이 설치되어 통과하는 공기를 더 가열할 수 있으며 가열코일의 가열열원은 온수 또는 증기 또는 전기를 사용할 수 있다.
한편 상기한 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법을 설명하기로 한다.
본 발명은 제어부에 의해 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 공기의 냉각, 제습 및 가온, 송풍작동을 선택적으로 수행하는 동시에 데시칸트 로터(R)의 제습량을 조절하며, 처리공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지할 수 있다.
본 발명은 제습공간(T)의 습도에 따라 2가지의 기본운전제어와 비상운전제어의 3가지 제어로 구분된다.
즉, 기본운전제어는 제습공간(T)의 목표 습도와 제습공간(T)의 현재 습도의 차이가 커서 최대의 제습량으로 운전되는 운전제어방법과 제습공간(T)의 목표 습도와 제습공간(T)의 현재 습도의 차이가 작거나 같은 경우 제습용량을 줄이며 운전되는 운전제어방법의 2종의 운전제어방법이 있다.
한편, 비상운전제어는 응축기(C)의 냉매 압력 또는 응축기(C) 후단인 가열공기도입라인(L1)의 공기온도가 설정한 값 이상으로 상승하는 경우에 작동하는 제어이다.
도 4는 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트제습장치의 제1실시 예를 나타낸 구성도이고, 도 5는 상기 도 4의 제1실시 예를 나타낸 흐름도이다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 기본적인 최대 제습량 운전제어 모드로써, 이때에는 제습공간(T)의 온도 습도를 유지하기 위해, 압축기(P), 응축기(C), 증발기(V), 팽창변(E)을 가동시켜 제1공기도입라인(1)으로부터 도입되는 공기를 냉각시키는 a공정; 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하는 b공정; 상기 b공정의 데시칸트 로터(R)에 공급된 가열공기와 상기 a공정의 외기를 열교환시켜 재열된 제습공기를 급기라인(L2)을 통해 제습공간(T)로 공급하는 c공정;을 수행함으로써 최대 제습량 운전제어모드로 냉각과 제습을 병행한다.
상기 b공정에서 가열공기는 약 55~80로 가열된다.
최대 제습량 운전제어 모드에서는 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 모두 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하여, 데시칸트 로터(R)에 흡착된 수분을 최대한 탈착하여 제습기의 제습량이 최대가 되도록 운전된다.
한편 상기 응축기(C)의 응축열이 데시칸트로터(R)에서 필요한 양보다 큰 경우에는, 최대 제습량 운전제어 모드에서는 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기의 일부만을 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하여, 데시칸트 로터(R)에 흡착된 수분을 최대한 탈착하여 제습기의 제습량이 최대가 되도록 운전된다.
도 6은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 제2실시예를 나타낸 구성도이고, 도 7는 상기 도 6의 제2실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 제습공간(T)의 목표 습도와 제습공간(T)의 현재 습도의 차이가 작아지거나 없는 경우 제습용량을 줄이며 운전된다.
즉 압축기(P), 응축기(C), 증발기(V), 팽창변(E)을 가동시켜 제1공기도입라인(1)으로부터 도입되는 공기를 냉각시키는 a공정; 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하는 b공정; 상기 b공정의 데시칸트 로터(R)에 공급된 가열공기와 상기 a공정의 외기를 열교환시켜 재열된 제습공기를 급기라인(L2)을 통해 제습공간(T)로 공급하는 c공정; 상기 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 일부를 바이패스(BP1)로 이동시켜 상기 배기라인(L3)에 직접 공급하는 d공정; 을 수행함으로써 제습량 제어 운전모드로 냉각과 제습을 병행한다.
따라서 상기 d공정을 통해 제습량 제어운전모드에서는 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기의 일부만 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하여, 데시칸트 로터(R)에 흡착된 수분을 일부분만 탈착하여 제습기의 제습량을 감소시키며 운전 되도록 한다. 이때 데시칸트 로터(R)를 우회하는 공기의 양은 상기 바이패스라인(BP1)에 설치된 풍량댐퍼(CV)의 개도를 제어하여 조절한다.
도 8은 본 발명에 따른 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습제어 장치의 제3실시예를 나타낸 구성도이고, 도 9는 상기 도 8의 제3실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 응축기(C)의 냉매압력이 설정치 이상으로 상승하는 경우 또는 응축기(C)의 후단 가열공기도입라인(L1)의 공기온도가 설정치 이상으로 상승하는 경우에 바이패스라인(BP1)에 설치된 풍량댐퍼(CV)를 완전히 열어 응축기(C)를 통과하는 공기량을 최대한으로 하는 비상운전제어 모드로 운전된다.
즉 압축기(P), 응축기(C), 증발기(V), 팽창변(E)을 가동시켜 제1공기도입라인(1)으로부터 도입되는 공기를 냉각시키는 a공정; 상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하는 b공정; 상기 b공정의 데시칸트 로터(R)에 공급된 가열공기와 상기 a공정의 외기를 열교환시켜 재열된 제습공기를 급기라인(L2)을 통해 제습공간(T)으로 공급하는 c공정; 상기 b공정에서 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 온도를 상시 측정하여 설정치와 비교하여 설정치 이상인지를 검출하는 e공정; 상기 응축기(C)의 냉매압력을 측정하여 설정치와 비교하여 설정치 이상인지를 검출하는 f공정; 상기 e공정 또는 상기 f공정에서 설정치 이상으로 되면, 상기 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 양을 늘리기 위해 상기 바이패스라인(BP1)에 설치된 풍량댐퍼(CV)를 완전히 열어 배기라인(L3)에 직접 공급하는 g공정;을 수행함으로써 비상운전제어 모드로 제습기가 운전된다.
따라서 상기 g공정을 통해 응축압력이 설정치 이상으로 상승하지 않도록 상기 풍량댐퍼(CV)를 완전히 열어 상기 응축기(C)를 통과하는 공기량을 늘려 상기 응축기(C)를 냉각하여 상기 응축기(C) 압력을 낮추는 비상운전제어 모드로 운전됨으로써, 제습기가 정지되지 않고 운전을 계속할 수 있도록 한다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
1 : 제1공기도입라인 2 : 제2공기도입라인
3 : 환기라인
C : 응축기 E : 팽창변
P : 압축기 V : 증발기
R : 데시칸트 로터 T : 제습 공간
L1 : 가열공기도입라인 L2 : 급기라인
L3 : 배기라인
3 : 환기라인
C : 응축기 E : 팽창변
P : 압축기 V : 증발기
R : 데시칸트 로터 T : 제습 공간
L1 : 가열공기도입라인 L2 : 급기라인
L3 : 배기라인
Claims (2)
- 공기가 도입되는 제1공기도입라인(1); 상기 제1공기도입라인(1)에 설치되며 열교환에 의해 공기를 냉각하는 증발기(V); 상기 증발기(V)를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기(P); 상기 압축기(P)를 통과한 냉매를 응축시키는 응축기(C); 상기 응축기(C)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변(E); 상기 증발기(V)에서 냉각된 공기를 제습 및 가온시키는 데시칸트 로터(R); 상기 응축기(C)에 연결된 제2공기도입라인(2)으로부터 도입된 공기를 응축열을 이용하여 가열한 후 상기 데시칸트 로터(R)로 공급하는 가열공기도입라인(L1); 상기 데시칸트 로터(R)에 재생(탈착)시키며, 열교환이 끝난 재생공기를 회수하여 배출하는 배기라인(L3); 상기 가열공기 도입라인(L1)과 배기라인(L3)을 연결하여 상기 데시칸트 로터(R)를 우회하도록 하는 바이패스라인(BP1); 상기 바이패스라인(BP1)에 설치되어 우회하는 공기량을 조절하는 풍량댐퍼(CV); 상기 데시칸트 로터(R)를 통과하여 제습 및 가온된 처리공기를 제습공간(T)로 공급하는 급기라인(L2); 상기 급기라인(L2)으로부터 공급된 처리공기를 공급받아 내부의 온도 습도를 유지시키는 제습공간(T); 상기 제습공간(T) 내부 공기가 제습장치로 유입되도록 제1공기도입라인(1)과 연결된 환기라인(3); 및 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 도입되는 공기의 냉각 또는 제습 및 가온작동을 선택적으로 수행하여 건조공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 제어하는 제어부를 포함하는 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 있어서,
상기 제어부는 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 공기의 냉각, 제습 및 가온, 송풍작동을 선택적으로 수행하는 동시에 데시칸트 로터(R)의 제습량을 조절하며, 처리공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 하며,
제습량 제어 운전모드에서 제습공간(T)의 온도 습도를 유지하기 위해,
압축기(P), 응축기(C), 증발기(V), 팽창변(E)을 가동시켜 제1공기도입라인(1)으로부터 도입되는 공기를 냉각시키는 a공정;
상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하는 b공정;
상기 b공정의 데시칸트 로터(R)에 공급된 가열공기와 상기 a공정의 외기를 열교환시켜 재열된 제습공기를 급기라인(L2)을 통해 제습공간(T)로 공급하는 c공정;
상기 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 일부를 바이패스(BP1)로 이동시켜 상기 배기라인(L3)에 직접 공급하는 d공정;을 수행함으로써 제습량 조절 운전제어 모드로 냉각과 제습을 병행하여 처리하며;
데시칸트 로터(R)를 우회하는 공기의 양은 상기 바이패스라인(BP1)에 설치된 풍량댐퍼(CV)의 개도를 조절하여 제어하는 것을 특징으로 하는 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법.
- 공기가 도입되는 제1공기도입라인(1); 상기 제1공기도입라인(1)에 설치되며 열교환에 의해 공기를 냉각하는 증발기(V); 상기 증발기(V)를 통과한 냉매를 압축시키는 압축기(P); 상기 압축기(P)를 통과한 냉매를 응축시키는 응축기(C); 상기 응축기(C)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창변(E); 상기 증발기(V)에서 냉각된 공기를 제습 및 가온시키는 데시칸트 로터(R); 상기 응축기(C)에 연결된 제2공기도입라인(2)으로부터 도입된 공기를 응축열을 이용하여 가열한 후 상기 데시칸트 로터(R)로 공급하는 가열공기도입라인(L1); 상기 데시칸트 로터(R)에 재생(탈착)시키며, 열교환이 끝난 재생공기를 회수하여 배출하는 배기라인(L3); 상기 가열공기 도입라인(L1)과 배기라인(L3)을 연결하여 상기 데시칸트 로터(R)를 우회하도록 하는 바이패스라인(BP1); 상기 바이패스라인(BP1)에 설치되어 우회하는 공기량을 조절하는 풍량댐퍼(CV); 상기 데시칸트 로터(R)를 통과하여 제습 및 가온된 처리공기를 제습공간(T)로 공급하는 급기라인(L2); 상기 급기라인(L2)으로부터 공급된 처리공기를 공급받아 내부의 온도 습도를 유지시키는 제습공간(T); 상기 제습공간(T) 내부 공기가 제습장치로 유입되도록 제1공기도입라인(1)과 연결된 환기라인(3); 및 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 도입되는 공기의 냉각 또는 제습 및 가온작동을 선택적으로 수행하여 건조공기를 생성하여 제습공간(T)으로 공급함으로써 제습공간(T) 내의 온도와 습도를 목표치로 유지되도록 제어하는 제어부를 포함하는 응축기 응축열을 제어하여 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법에 있어서,
상기 제어부는 제습공간(T)의 온도 및 습도조건에 따라 공기의 냉각, 제습 및 가온, 송풍작동을 선택적으로 수행하는 동시에 제습장치가 운전을 유지하도록 하며,
비상운전 제어 모드에서 제습장치의 운전을 유지하기 위해,
압축기(P), 응축기(C), 증발기(V), 팽창변(E)을 가동시켜 제1공기도입라인(1)으로부터 도입되는 공기를 냉각시키는 a공정;
상기 응축기(C)의 배열로 열교환되어 가열된 가열공기를 가열공기도입라인(L1)을 통해 데시칸트 로터(R)에 공급하는 b공정;
상기 b공정의 데시칸트 로터(R)에 공급된 가열공기와 상기 a공정의 외기를 열교환시켜 재열된 제습공기를 급기라인(L2)을 통해 제습공간(T)로 공급하는 c공정;
상기 b공정에서 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 온도를 측정하여 설정치와 비교하여 설정치 이상여부를 검출하는 e공정;
상기 응축기(C)의 냉매압력을 측정하여 설정치와 비교하여 설정치 이상여부를 검출하는 f공정;
상기 e공정 또는 상기 f공정에서 설정치 이상이면, 상기 응축기(C)에 의해 가열된 가열공기의 양을 늘리기 위해 상기 바이패스라인(BP1)에 설치된 풍량댐퍼(CV)를 완전히 열어 배기라인(L3)에 직접 공급하는 g공정;을 수행함으로써 비상운전제어 모드로 제습장치를 운전하여 응축압력이 설정치 이상으로 상승하지 않도록 응축기(C)를 통과하는 공기량을 늘려 상기 응축기(C)를 냉각하여 상기 응축기(C) 압력을 낮추도록 제어하는 것을 특징으로 하는 응축기 응축열을 제어하는 하이브리드 데시칸트 제습장치의 운전제어방법.
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