KR101582305B1

KR101582305B1 - 공조 시스템 및 이를 이용한 공조 방법

Info

Publication number: KR101582305B1
Application number: KR1020150078552A
Authority: KR
Inventors: 김주환; 김영모
Original assignee: 엔에이치엔엔터테인먼트 주식회사
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-01-05
Also published as: US10260766B2; JP2016223767A; JP6807170B2; US20160356517A1

Abstract

최소한의 에너지로 타겟 공간에서의 공기 조화를 수행할 수 있는 공조 시스템 및 이를 이용한 공조 방법이 개시된다. 이러한 공조 시스템은 간접 열교환 장치, 제1 내지 제3 순환 설비, 직접 조절 장치, 제1 내지 제2 센서 및 제어 장치를 포함한다. 상기 간접 열교환 장치는 제1 및 제2 열교환 통로들을 갖는 열교환부 및 상기 열교환부로 액체를 분사시킬 수 있는 기화부를 포함한다. 상기 제1 순환 설비는 제1 공기가 상기 제1 열교환 통로를 통해 순환 가능하도록 상기 제1 열교환 통로와 연결되고, 상기 제2 순환 설비는 타겟 공간 내의 제2 공기가 상기 제2 열교환 통로를 통해 순환 가능하도록 상기 타겟 공간 및 상기 제2 열교환 통로 사이를 연결하며, 상기 제3 순환 설비는 상기 타겟 공간으로 상기 제1 공기를 공급하면서 상기 타겟 공간으로부터 상기 제2 공기를 배출시키는 공기 교환 순환을 수행할 수 있고, 상기 직접 조절 장치는 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절을 수행할 수 있다. 상기 제1 센서는 상기 제1 공기의 상태를 감지할 수 있고, 상기 제2 센서는 상기 제2 공기의 상태를 감지할 수 있다. 상기 제어 장치는 상기 제1 및 제2 공기들의 상태를 이용하여, 상기 제1 내지 제3 순환 설비들, 상기 기화부 및 상기 직접 조절 장치 중 적어도 하나를 제어한다.

Description

공조 시스템 및 이를 이용한 공조 방법{AIR CONDITIONING SYSTEM AND AIR CONDITIONING METHOD USING THE SYSTEM}

본 발명은 공조 시스템 및 이를 이용한 공조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐쇄 공간 내의 온도, 습도 등을 제어할 수 있는 공조 시스템 및 이를 이용한 공조 방법에 관한 것이다.

공기 조화(Air Conditioning)는 공기의 온도, 습도, 청정도 및 기류 분포를 임의의 폐쇄 공간에서의 요구에 일치하도록 처리하는 공정을 말하고, 이러한 공기 조화를 처리하는 시스템을 공조 시스템이라고 한다. 즉, 공장의 작업장, 창고, 실험실 등과 같은 장소, 특히 대규모의 서버가 배치된 서버실은 각 장소의 기능을 충분히 달성하기 위해서 공조 시스템의 설치가 필수적이다.

상기 공조 시스템은 일반적으로, 열원 설비, 공조기 설비, 열반송 설비 및 자동 제어 설비로 이루어질 수 있다. 상기 열원 설비는 공조 설비 전체의 열부하를 처리하는 위한 설비로, 냉동기, 보일러, 냉각탑, 냉각수 펌프, 급수 설비, 배관 등으로 구성될 수 있다. 상기 공조기 설비는 공조 대상인 타겟 공간으로 공급하기 위해 온습도를 조정한 공기를 만드는 설비로, 공기 냉각기, 감습기, 가열기, 가습기, 에어 필터, 송풍기 등으로 구성될 수 있다. 상기 열반송 설비는 상기 열원 설비 및 상기 공조기 설비 사이에서의 반송 및 순환과, 상기 공조기 설비 및 상기 타겟 공간 사이에서의 순환 및 외기 도입을 수행할 수 있다. 상기 자동 제어 설비는 임의의 공간 내에서 필요로 하는 공조 조건이 만족되도록 상기 열원 설비, 상기 공조기 설비 및 상기 열반송 설비를 자동 제어하는 역할을 담당할 수 있다.

그러나, 상기 공조 시스템은 상기 공조 조건이 만족되도록 공기 조화를 처리할 때, 많은 에너지를 필요할 수 있다. 특히, 매우 더운 날씨에 온도를 강제로 낮추도록 공기 냉각기 중 하나인 에어컨이 구동할 경우, 상기 에어컨의 구동에 따른 에너지 소모가 발생된다. 또한, 공기의 습도를 낮추기 위한 감습기의 사용에도 많은 에너지가 소요될 수 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 최소한의 에너지로 타겟 공간에서의 공기 조화를 수행할 수 있는 공조 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 공조 시스템을 이용한 공조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 공조 시스템은 간접 열교환 장치, 제1 순환 설비, 제2 순환 설비, 제3 순환 설비, 직접 조절 장치, 제1 센서, 제2 센서 및 제어 장치를 포함한다.

상기 간접 열교환 장치는 서로 열교환이 가능한 제1 및 제2 열교환 통로들을 갖는 열교환부, 및 상기 열교환부에서 기화가 이루어지도록 상기 열교환부로 액체를 분사시킬 수 있는 기화부를 포함한다. 상기 제1 순환 설비는 제1 공기가 상기 제1 열교환 통로를 통해 순환 가능하도록 상기 제1 열교환 통로와 연결된다. 상기 제2 순환 설비는 타겟 공간 내의 제2 공기가 상기 제2 열교환 통로를 통해 순환 가능하도록 상기 타겟 공간 및 상기 제2 열교환 통로 사이를 연결한다. 상기 제3 순환 설비는 상기 타겟 공간으로 상기 제1 공기를 공급하면서 상기 타겟 공간으로부터 상기 제2 공기를 배출시키는 공기 교환 순환을 수행할 수 있다. 상기 직접 조절 장치는 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절을 수행할 수 있다. 상기 제1 센서는 상기 제1 공기의 온도를 포함하는 상기 제1 공기의 상태를 감지할 수 있다. 상기 제2 센서는 상기 제2 공기의 온도를 포함하는 상기 제2 공기의 상태를 감지할 수 있다. 상기 제어 장치는 상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태 및 상기 제2 센서에서 감지된 상기 제2 공기의 상태를 이용하여, 상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환, 상기 기화부에서의 액체 분사, 상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환 및 상기 직접 조절 장치에서의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어한다.

상기 제어 장치는 상기 타겟 공간 내에 있는 상기 제2 공기의 상태가 습공기선도에서의 제어 조건 영역 내에 존재하도록, 상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환, 상기 기화부에서의 액체 분사, 상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환 및 상기 직접 조절 장치에서의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

상기 제어 장치는 상기 열교환부에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어나도록 상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환 및 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환을 제어하는 제1 제어 방법, 상기 제1 제어 방법에 더하여 상기 기화부에서의 액체 분사를 제어하는 제2 제어 방법, 상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환을 제어하는 제3 제어 방법, 및 상기 제2 제어 방법에 더하여 상기 직접 조절 장치에서의 직접 조절을 제어하는 제4 제어 방법 중 어느 하나로 제어될 수 있다.

상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환, 및 상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환 중 적어도 하나는 자연 대류에 의한 순환 및 강제 급기에 의한 순환을 포함할 수 있다.

상기 제어 조건 영역은 상기 제2 공기의 상태가 제1 온도 이상이고 제2 온도 이하이며, 제1 습도 이상이고 제2 습도 이하이며, 기준 이슬점 이하인 것을 만족하는 습공기선도 내에서의 영역일 수 있다.

상기 제어 장치는 상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 온도보다 낮은 제3 온도 미만인 습공기선도에서의 제1 영역 내에 존재할 때, 상기 제1 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제어 장치는 상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제3 온도 이상이고 상기 제1 온도 미만인 습공기선도에서의 제2 영역, 상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제1 습도 미만인 습공기선도에서의 제3 영역, 상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제2 습도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하인 습공기선도에서의 제4 영역, 상기 기준 이슬점 초과이고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제5 영역, 및 상기 제2 온도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하이며 상기 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제6 영역 중 어느 하나에 존재할 때, 상기 제2 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제어 장치는 상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역과 동일한 습공기선도에서의 제7 영역 내에 존재할 때, 상기 제3 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제어 장치는 상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역은 제외되고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선을 초과하는 습공기선도에서의 제8 영역 내에 존재할 때, 상기 제4 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제1 온도는 섭씨 17도 ~ 19도의 범위이고, 상기 제2 온도는 섭씨 26도 ~ 28도의 범위이며, 상기 제3 온도는 섭씨 14도 ~ 16도의 범위이고, 상기 제1 습도는 19% ~ 21%의 범위이고, 상기 제2 습도는 79% ~ 81%의 범위이며, 상기 기준 이슬점은 섭씨 20도 ~ 22도의 범위일 수 있다.

상기 제1 및 제2 열교환 통로들 사이에는 열을 전달하기 위한 열전달 매체가 배치될 수 있고, 상기 기화부는 상기 제1 열교환 통로와 마주하는 상기 열전달 매체의 표면으로 액체를 분사시킬 수 있다.

상기 제1 순환 설비는 제1 공급 통로부, 제1 배출 통로부 및 제1 순환 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제1 공급 통로부는 상기 제1 열교환 통로의 입구와 연결된다. 상기 제1 배출 통로부는 상기 제1 열교환 통로의 출구와 연결된다. 상기 제1 순환 제어부는 상기 제1 공급 통로부 및 상기 제1 배출 통로부 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 제1 열교환 통로에서의 상기 제1 공기의 순환을 제어할 수 있다.

상기 제1 순환 제어부는 상기 제1 공기를 순환시키는 제1 순환팬을 포함할 수 있다.

상기 제2 순환 설비는 제2 공급 통로부, 제2 배출 통로부 및 제2 순환 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제2 공급 통로부는 상기 타겟 공간의 배출구 및 상기 제2 열교환 통로의 입구 사이를 연결한다. 상기 제2 배출 통로부는 상기 타겟 공간의 흡입구 및 상기 제2 열교환 통로의 출구 사이를 연결한다. 상기 제2 순환 제어부는 상기 제2 공급 통로부 및 상기 제2 배출 통로부 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 제2 열교환 통로에서의 상기 제2 공기의 순환을 제어할 수 있다.

상기 제2 순환 제어부는 상기 제2 공기를 순환시키는 제2 순환팬을 포함할 수 있다.

상기 직접 조절 장치는 상기 제2 배출 통로부 내에 배치될 수 있다.

상기 제3 순환 설비는 상기 타겟 공간으로 상기 제1 공기를 공급할 수 있는 공기 공급부, 및 상기 타겟 공간으로부터 상기 제2 공기를 배출시킬 수 있는 공기 배출부를 포함할 수 있다.

상기 공기 공급부는 공급 통로 및 공급 제어 유닛을 포함할 수 있다. 상기 공급 통로는 상기 타겟 공간 또는 상기 제2 순환 설비와 연결된다. 상기 공급 제어 유닛은 상기 공급 통로 내에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 타겟 공간으로의 상기 제1 공기의 공급을 제어할 수 있다.

상기 공기 배출부는 배출 통로 및 배출 제어 유닛을 포함할 수 있다. 상기 배출 통로는 상기 타겟 공간 또는 상기 제2 순환 설비와 연결된다. 상기 배출 제어 유닛은 상기 배출 통로 내에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 타겟 공간으로부터의 상기 제2 공기의 배출을 제어할 수 있다.

상기 직접 조절 장치는 상기 제2 공기를 냉각시킬 수 있는 에어컨디셔너(air conditioner)를 포함할 수 있다.

상기 직접 조절 장치는 상기 타겟 공간 또는 상기 제2 순환 설비 내에 배치될 수 있다.

상기 제2 센서는 상기 타겟 공간 내에 배치될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 공조 방법은 서로 열교환이 가능한 제1 및 제2 열교환 통로들을 갖는 열교환부를 이용하여 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 방법에 관한 것으로, 상기 제1 열교환 통로를 통해 순환되기 위한 제1 공기의 온도를 포함하는 상기 제1 공기의 상태를 감지하는 단계; 상기 타겟 공간 내에 존재하며 상기 제2 열교환 통로를 통해 순환되기 위한 제2 공기의 온도를 포함하는 상기 제2 공기의 상태를 감지하는 단계; 및 감지된 상기 제1 및 제2 공기들의 상태를 이용하여, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계를 포함한다. 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는, 상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환, 상기 열교환부에서의 기화를 위한 액체 분사, 상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환, 및 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절 중 적어도 하나를 제어하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행한다.

상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는, 상기 타겟 공간 내에 있는 상기 제2 공기의 상태가 습공기선도에서의 제어 조건 영역 내에 존재하도록, 상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환, 상기 열교환부에서의 기화를 위한 액체 분사, 상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환, 및 상기 제2 공기의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는, 상기 열교환부에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어나도록 상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환 및 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환을 제어하는 제1 제어 방법, 상기 제1 제어 방법에 더하여 상기 열교환부에서의 기화를 위한 액체 분사를 제어하는 제2 제어 방법, 상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환을 제어하는 제3 제어 방법, 및 상기 제2 제어 방법에 더하여 상기 제2 공기의 직접 조절을 제어하는 제4 제어 방법 중 어느 하나를 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행할 수 있다.

상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환, 및 상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환 중 적어도 하나는 자연 대류에 의한 순환 및 강제 급기에 의한 순환을 포함할 수 있다.

상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는, 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 온도보다 낮은 제3 온도 미만인 습공기선도에서의 제1 영역 내에 존재할 때, 상기 제1 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행할 수 있다.

상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는, 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제3 온도 이상이고 상기 제1 온도 미만인 습공기선도에서의 제2 영역, 상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제1 습도 미만인 습공기선도에서의 제3 영역, 상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제2 습도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하인 습공기선도에서의 제4 영역, 상기 기준 이슬점 초과이고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제5 영역, 및 상기 제2 온도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하이며 상기 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제6 영역 중 어느 하나에 존재할 때, 상기 제2 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행할 수 있다.

상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는, 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역과 동일한 습공기선도에서의 제7 영역 내에 존재할 때, 상기 제3 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행할 수 있다.

상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는, 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역은 제외되고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선을 초과하는 습공기선도에서의 제8 영역 내에 존재할 때, 상기 제4 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 공조 시스템 및 이를 이용한 공조 방법에 따르면, 제어 장치가 감지된 제1 및 제2 공기들의 상태를 이용하여, 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 공기의 순환, 열교환부에서의 기화를 위한 액체 분사, 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환 및 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절 중 적어도 하나를 제어함으로써, 최소한의 에너지로 상기 타겟 공간에서의 공기 조화를 수행할 수 있다. 즉, 상기 제어 장치가 상기 제1 및 제2 공기들의 상태에 따라, 에너지 소모가 높은 상기 제2 공기의 직접 조절 방법 이외에 에너지 소모가 낮은 다른 방법을 함께 적용함으로서, 보다 낮은 에너지로 상기 타겟 공간에서의 공기 조화를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공조 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2은 도 1의 공조 시스템 중 간접 열교환 장치의 열교환부의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 3은 타겟 공간의 공기 조화를 위한 제어 조건 영역을 표시한 습공기선도이다.
도 4는 도 3의 A 부분을 확대해서 도시한 습공기선도의 일부분이다.
도 5는 제1 공기의 상태에 따라 구분된 제1 영역 내지 제8 영역을 표시한 습공기선도이다.
도 6은 도 5의 B 부분을 확대해서 도시한 습공기선도의 일부분이다.
도 7은 도 1의 공조 시스템이 제1 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1의 공조 시스템이 제2 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 1의 공조 시스템이 제3 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 도 1의 공조 시스템이 제4 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 공조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12은 임의의 지역에서의 기후 구분에 따른 시간 비율을 나타낸 표이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공조 시스템을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2은 도 1의 공조 시스템 중 간접 열교환 장치의 열교환부의 일 예를 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 공조 시스템은 타겟 공간(10)의 공기 조화를 수행하는 시스템으로, 간접 열교환 장치(100), 제1 순환 설비(200), 제2 순환 설비(300), 제3 순환 설비(400), 직접 조절 장치(500), 제1 센서(600), 제2 센서(700) 및 제어 장치(800)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 타겟 공간(10)은 임의의 건물 내의 폐쇄 공간으로, 예를 들어 대규모의 서버를 수용하고 있을 수 있다.

상기 간접 열교환 장치(100)는 상기 타겟 공간(10)이 아닌 임의의 공간 내의 제1 공기 및 상기 타겟 공간(10) 내의 제2 공기 사이에서 열교환시키는 장치로, 열교환부(110) 및 기화부(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 공간은 예를 들어, 외부 공간에 존재하는 실외 공기일 수 있다.

상기 열교환부(110)는 상기 제1 공기가 통과되기 위한 제1 열교환 통로(112) 및 상기 제2 공기가 통과되기 위한 제2 열교환 통로(114)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 열교환 통로들(112, 114)은 서로 열교환이 원활하게 이루어지도록 인접하여 배치된다. 예를 들어, 도 2와 같이, 복수의 제1 열교환 통로들(112) 및 복수의 제2 열교환 통로들(114)이 서로 수직하게 교차되도록 배치되어 복수의 층을 이룰 수 있다.

상기 열교환부(110)는 상기 제1 및 제2 열교환 통로들(112, 114) 사이에 배치되어 열을 전달하기 위한 열전달 매체(116)를 포함할 수 있다. 상기 열전달 매체(116)는 공기들 사이에서의 열교환이 잘 이루어질 수 있는 물질, 예를 들어 스테인레스 재질로 제조될 수 있다.

상기 기화부(120)는 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되고, 상기 열교환부(110)에서 기화가 이루어지도록 상기 열교환부(110)로 액체를 분사시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 기화부(120)는 상기 제1 열교환 통로(112)와 마주하는 상기 열전달 매체(116)의 표면으로 액체를 분사시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 기화부(120)가 상기 열전달 매체(116)의 표면으로 액체를 분사하여 기화시킬 경우, 상기 열전달 매체(116)는 기화를 위한 열을 빼앗겨 온도가 감소될 수 있다. 또한, 상기 기화부(120)는 상기 열전달 매체(116)의 표면으로 분사되는 액체의 양을 조절하여 상기 열전달 매체(116)에서의 온도 감소를 제어할 수도 있다.

상기 제1 순환 설비(200)는 상기 제1 공기가 상기 제1 열교환 통로(112)를 통해 순환 가능하도록 상기 제1 열교환 통로(112)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 순환 설비(200)는 제1 공급 통로부(210), 제1 배출 통로부(220) 및 제1 순환 제어부(230)를 포함할 수 있다.

상기 제1 공급 통로부(210)는 상기 제1 공기가 상기 제1 열교환 통로(112)로 유입되도록 상기 제1 열교환 통로(112)의 입구와 연결될 수 있다.

상기 제1 배출 통로부(220)는 상기 제1 열교환 통로(112)로부터 상기 제1 공기가 배출되도록 상기 제1 열교환 통로(112)의 출구와 연결될 수 있다.

상기 제1 순환 제어부(230)는 상기 제1 공급 통로부(210) 및 상기 제1 배출 통로부(220) 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제1 열교환 통로(112)에서의 상기 제1 공기의 순환을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제1 순환 제어부(230)는 상기 제1 공급 통로부(210)에 배치된 제1 공급 제어부(232) 및 상기 제1 배출 통로부(220)에 배치된 제1 배출 제어부(234) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 공급 제어부(232) 및 상기 제1 배출 제어부(234) 각각은 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제1 공기를 순환시킬 수 있는 순환팬을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 순환 제어부(230)는 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어, 상기 제1 열교환 통로(112)로의 상기 제1 공기의 유입 및 배출이 차단되도록 클로즈(close) 모드로 구동되거나, 상기 제1 공기가 상기 제1 열교환 통로(112)를 통해 자연 대류 순환이 이루어지도록 오픈(open) 모드로 구동되거나, 상기 제1 공기가 상기 제1 열교환 통로(112)를 통해 강제로 순환되도록 강제 급기 모드로 구동될 수 있다. 여기서, 상기 제1 순환 제어부(230)는 상기 강제 급기 모드로 구동될 때, 상기 제1 열교환 통로(112)에서 상기 제1 공기가 순환되는 양을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 순환 제어부(230)는 팬의 회전속도를 조절하여 상기 제1 열교환 통로(112)에서 상기 제1 공기가 순환되는 양을 제어할 수 있다.

상기 제2 순환 설비(300)는 상기 제2 공기가 상기 제2 열교환 통로(114)를 통해 순환 가능하도록 상기 타겟 공간(10) 및 상기 제2 열교환 통로(114) 사이를 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 순환 설비(300)는 제2 공급 통로부(310), 제2 배출 통로부(320) 및 제2 순환 제어부(330)를 포함할 수 있다.

상기 제2 공급 통로부(310)는 상기 타겟 공간(10) 내에 있는 상기 제2 공기가 상기 제2 열교환 통로(114)로 유입되도록, 상기 타겟 공간(10)의 배출구(12) 및 상기 제2 열교환 통로(114)의 입구 사이를 연결할 수 있다.

상기 제2 배출 통로부(320)는 상기 제2 열교환 통로(114)로부터 상기 제2 공기가 배출되어 상기 타겟 공간(10) 내로 재공급되도록, 상기 제2 열교환 통로(114)의 출구 및 상기 타겟 공간(10)의 흡입구 사이를 연결할 수 있다.

상기 제2 순환 제어부(330)는 상기 제2 공급 통로부(310) 및 상기 제2 배출 통로부(320) 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제2 열교환 통로(114)에서의 상기 제2 공기의 순환을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제2 순환 제어부(330)는 상기 제2 공급 통로부(310)에 배치된 제2 공급 제어부(332) 및 상기 제2 배출 통로부(320)에 배치된 제2 배출 제어부(334) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 공급 제어부(332) 및 상기 제2 배출 제어부(334) 각각은 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제2 공기를 순환시킬 수 있는 순환팬을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2 순환 제어부(330)는 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어, 상기 제2 열교환 통로(114)로의 상기 제2 공기의 유입 및 배출이 차단되도록 클로즈(close) 모드로 구동되거나, 상기 제2 공기가 상기 제2 열교환 통로(114)를 통해 자연 대류 순환이 이루어지도록 오픈(open) 모드로 구동되거나, 상기 제2 공기가 상기 제2 열교환 통로(114)를 통해 강제로 순환되도록 강제 급기 모드로 구동될 수 있다. 여기서, 상기 제2 순환 제어부(330)는 상기 강제 급기 모드로 구동될 때, 상기 제2 열교환 통로(114)에서 상기 제2 공기가 순환되는 양을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 순환 제어부(330)는 팬의 회전속도를 조절하여 상기 제2 열교환 통로(114)에서 상기 제2 공기가 순환되는 양을 제어할 수 있다.

상기 제3 순환 설비(400)는 상기 타겟 공간으로 상기 제1 공기를 공급하면서 상기 타겟 공간으로부터 상기 제2 공기를 배출시키는 공기 교환 순환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 순환 설비(400)는 상기 타겟 공간(10)으로 상기 제1 공기를 공급할 수 있는 공기 공급부(410), 및 상기 타겟 공간(10)으로부터 상기 제2 공기를 배출시킬 수 있는 공기 배출부(420)를 포함할 수 있다.

상기 공기 공급부(410)는 공급 통로(412) 및 공급 제어 유닛(414)을 포함할 수 있다. 상기 공급 통로(412)는 상기 타겟 공간(10) 또는 상기 제2 순환 설비(300)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 공급 통로(412)는 도 1에서와 같이, 상기 제2 순환 설비(300)의 제2 배출 통로부(320)와 연결될 수 있다. 상기 공급 제어 유닛(414)은 상기 공급 통로(412) 내에 배치되고, 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 타겟 공간(10)으로의 상기 제1 공기의 공급을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 공급 제어 유닛(414)은 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제1 공기를 유입시킬 수 있는 순환팬을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 공급 제어 유닛(414)은 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어, 상기 타겟 공간(10)으로의 상기 제1 공기의 유입이 차단되도록 클로즈(close) 모드로 구동되거나, 상기 제1 공기가 상기 공급 통로(412)를 통해 자연 대류가 이루어지도록 오픈(open) 모드로 구동되거나, 상기 제1 공기가 상기 공급 통로(414)를 통해 강제로 순환되도록 강제 급기 모드로 구동될 수 있다. 여기서, 상기 공급 제어 유닛(414)은 상기 강제 급기 모드로 구동될 때, 상기 공급 통로(412)를 통해 상기 타겟 공간(10)으로 상기 제1 공기가 유입되는 양을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 공급 제어 유닛(414)은 팬의 회전속도를 조절하여 상기 타겟 공간(10)으로 상기 제1 공기가 유입되는 양을 제어할 수 있다.

상기 공기 배출부(420)는 배출 통로(422) 및 배출 제어 유닛(424)을 포함할 수 있다. 상기 배출 통로(422)는 상기 타겟 공간(10) 또는 상기 제2 순환 설비(300)와 연결된다. 예를 들어, 상기 배출 통로(422)는 도 1에서와 같이, 상기 제2 순환 설비(300)의 제2 공급 통로부(310)와 연결될 수 있다. 상기 배출 제어 유닛(424)은 상기 배출 통로(422) 내에 배치되고, 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 타겟 공간(10)으로부터의 상기 제2 공기의 배출을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 배출 제어 유닛(424)은 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제2 공기를 배출시킬 수 있는 순환팬을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 배출 제어 유닛(424)은 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어, 상기 타겟 공간(10)으로부터의 상기 제2 공기의 배출이 차단되도록 클로즈(close) 모드로 구동되거나, 상기 제2 공기가 상기 배출 통로(422)를 통해 자연 대류가 이루어지도록 오픈(open) 모드로 구동되거나, 상기 제2 공기가 상기 배출 통로(424)를 통해 강제로 순환되도록 강제 급기 모드로 구동될 수 있다. 여기서, 상기 배출 제어 유닛(424)은 상기 강제 급기 모드로 구동될 때, 상기 타겟 공간(10)에서 상기 배출 통로(422)를 통해 상기 제2 공기가 배출되는 양을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 배출 제어 유닛(424)은 팬의 회전속도를 조절하여 상기 타겟 공간(10)으로부터 상기 제2 공기가 배출되는 양을 제어할 수 있다.

상기 직접 조절 장치(500)는 상기 타겟 공간(10) 또는 상기 제2 순환 설비(300) 내에 배치되고, 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 직접 조절 장치(500)는 도 1과 같이, 상기 제2 배출 통로부(320) 내에 배치될 수 있다. 또한, 상기 직접 조절 장치(500)는 상기 제어 장치(800)에 의해 제어되어 상기 제2 공기를 냉각시킬 수 있는 에어컨디셔너(air conditioner)를 포함할 수 있다.

상기 제1 센서(600)는 상기 제1 공기가 존재하는 임의의 공간, 예를 들어 외부 공간에 배치되어, 상기 제1 공기의 상태를 감지할 수 있고, 이렇게 감지된 상기 제1 공기의 상태를 상기 제어 장치(800)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제1 공기의 상태는 상기 제1 공기의 온도, 습도 및 이슬점을 포함할 수 있다.

상기 제2 센서(700)는 상기 타겟 공간(10) 내에 배치되어, 상기 제2 공기의 상태를 감지할 수 있고, 이렇게 감지된 상기 제2 공기의 상태를 상기 제어 장치(800)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제2 공기의 상태는 상기 제2 공기의 온도, 습도 및 이슬점을 포함할 수 있다.

상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)로부터 상기 제1 공기의 상태를 실시간으로 또는 기 저장된 일정 시점마다 제공받고, 상기 제2 센서(700)로부터 상기 제2 공기의 상태를 실시간으로 또는 기 저장된 일정 시점마다 제공받을 수 있다. 또한, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)에서 제공된 상기 제1 공기의 상태 및 상기 제2 센서(700)에서 제공된 상기 제2 공기의 상태를 이용하여, 상기 제1 순환 설비(200)에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비(300)에서의 상기 제2 공기의 순환, 상기 기화부(120)에서의 액체 분사, 상기 제3 순환 설비(400)에서의 공기 교환 순환 및 상기 직접 조절 장치(500)에서의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어한다.

이하, 상기 제어 장치(800)에 의한 제어 방법을 별도의 도면들을 이용하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 타겟 공간의 공기 조화를 위한 제어 조건 영역을 표시한 습공기선도이고, 도 4는 도 3의 A 부분을 확대해서 도시한 습공기선도의 일부분이다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 타겟 공간(10) 내에 있는 상기 제2 공기의 상태가 습공기선도에서의 제어 조건 영역 내에 존재하도록, 상기 제1 순환 설비(200)에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비(300)에서의 상기 제2 공기의 순환, 상기 기화부(120)에서의 액체 분사, 상기 제3 순환 설비(400)에서의 공기 교환 순환 및 상기 직접 조절 장치(500)에서의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역 내에 존재한다고 판단되면, 상기 타겟 공간(10) 내에 존재하는 상기 제2 공기가 그대로 유지되도록, 상기 제2 순환 설비(300)에서의 상기 제2 공기의 순환 및 상기 제3 순환 설비(400)에서의 공기 교환 순환을 차단시킬 수 있다.

반면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역을 벗어나서 존재하거나 상기 제어 조건 영역을 벗어날 가능성이 높다고 판단되면, 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역 내에 존재하도록, 상기 제1 순환 설비(200)에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비(300)에서의 상기 제2 공기의 순환, 상기 기화부(120)에서의 액체 분사, 상기 제3 순환 설비(400)에서의 공기 교환 순환 및 상기 직접 조절 장치(500)에서의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

한편, 상기 제어 조건 영역은 상기 제2 공기의 상태가 제1 온도 이상이고 제2 온도 이하이며, 제1 습도 이상이고 제2 습도 이하이며, 기준 이슬점 이하인 것을 만족하는 습공기선도 내에서의 영역일 수 있다.

여기서, 상기 제1 온도는 섭씨 17도 ~ 19도의 범위이고, 상기 제2 온도는 섭씨 26도 ~ 28도의 범위이며, 상기 제1 습도는 19% ~ 21%의 범위이고, 상기 제2 습도는 79% ~ 81%의 범위이며, 상기 기준 이슬점은 섭씨 20도 ~ 22도의 범위일 수 있다. 예를 들어, 도 4에서와 같이, 상기 제1 온도는 섭씨 18도이고, 상기 제2 온도는 섭씨 27도이며, 상기 제1 습도는 20%이고, 상기 제2 습도는 80%이며, 상기 기준 이슬점은 섭씨 21도일 수 있다.

도 5는 제1 공기의 상태에 따라 구분된 제1 영역 내지 제8 영역을 표시한 습공기선도이고, 도 6은 도 5의 B 부분을 확대해서 도시한 습공기선도의 일부분이다.

도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태에 따라 상기 타겟 공간(10)의 공기 조화를 위한 제어 방법을 달리 적용하여 제어될 수 있다. 즉, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 공기의 상태가 습공기선도에서 구분된 복수의 영역들, 예를 들어 제1 내지 제8 영역(Z1 내지 Z8) 중 어느 영역에 존재하느냐에 따라 다양한 제어 방법을 적용하여 제어될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 영역(Z1)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 온도보다 낮은 제3 온도 미만인 습공기선도에서의 영역일 수 있다. 이때, 상기 제3 온도는 섭씨 14도 ~ 16도의 범위일 수 있고, 예를 들어 도 4와 같이, 섭씨 15도일 수 있다. 상기 제2 영역(Z2)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제3 온도 이상이고 상기 제1 온도 미만인 습공기선도에서의 영역일 수 있다. 상기 제3 영역(Z3)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제1 습도 미만인 습공기선도에서의 영역일 수 있다. 상기 제4 영역(Z4)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제2 습도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하인 습공기선도에서의 영역일 수 있다. 상기 제5 영역(Z5)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 기준 이슬점 초과이고, 상기 열교환부(110)의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선(HL) 이하인 습공기선도에서 영역일 수 있다. 상기 제6 영역(Z6)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제2 온도 초과이고, 상기 기준 이슬점 이하이며, 상기 열교환 효율선(HL) 이하인 습공기선도에서의 영역일 수 있다. 상기 제7 영역(Z7)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역과 동일한 습공기선도에서의 영역일 수 있다. 상기 제8 영역(Z8)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역은 제외되고, 상기 열교환 효율선(HL)을 초과하는 습공기선도에서의 영역일 수 있다.

한편, 상기 열교환 효율선(HL)은 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율 및 상기 열교환부(110)에서의 열 교환율에 따라 정의된 습공기선도에서의 가상의 선일 수 있다.

우선, 상기 열교환부(110)의 제1 열교환 통로(112)로 인가되는 상기 제1 공기의 온도를 T1 이라하고, 상기 열교환부(110)의 제2 열교환 통로(114)로 인가되는 상기 제2 공기의 온도를 T2 라하며, 상기 열교환부(110)의 제2 열교환 통로(114)에서 배출되는 상기 제2 공기의 온도를 T3 이라할 때, 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율은 {(T1-T3)/(T1-T2)}*100 으로 정의될 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율 100%는 습공기선도에서 동일한 엔탈피(enthalpy)를 갖는 점들의 집합인 가상의 선으로 표시될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율이 100% 이하로 낮아진다고 할 때, 습공기선도에서 표시되는 가상의 선의 기울기는 온도 교환 효율 100%에 대응되는 가상의 선의 기울기보다 증가되는 것으로 표시될 수 있다.

또한, 상기 열교환부(110)에서의 열 교환율은 상기 열교환부(110)에서 열이 전달되는 정도를 나타내는 값으로, 상기 열교환부(110)에서의 열 교환율이 100%라는 것은 상기 열교환부(110)에서 아무런 열손실 없이 열이 전달된다는 것을 의미할 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 공기로 상기 제2 공기를 냉각시킨다고 가정할 때, 상기 열교환부(110)에서의 열 교환율이 낮아질수록, 상기 제2 공기를 임의의 온도로 냉각하려할 때 상기 제1 공기가 더 낮은 온도를 가져야한다는 의미일 수 있다. 따라서, 상기 제1 공기로 상기 제2 공기를 냉각시킨다고 할 때, 상기 열교환부(110)에서의 열 교환율이 낮아질수록, 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율에 따라 결정된 가상의 선이 좌측으로 이동되어 표시될 수 있다.

예를 들어, 상기 열교환 효율선(HL)은 도 6에서와 같이, 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율이 60%이고, 상기 열교환부(110)에서의 열 교환율 80%인 가상의 선일 수 있다.

구체적으로 예를 들어 설명하면, 열 교환율이 100%인 상기 열교환부(110)를 통해 상기 제1 공기로 상기 제2 공기를 최대 상기 제2 온도, 즉 섭씨 27도로 냉각시킨다고 할 때, 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율이 60%라는 것은 상기 제2 열교환 통로(114)에서 배출되는 상기 제2 공기의 온도가 최소 섭씨 27도를 얻기 위해서는 상기 제1 열교환 통로(112)로 인가되는 상기 제1 공기의 온도가 최대 섭씨 25도이어야 한다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 온도 교환 효율이 60%이라는 조건에 상기 열교환부(110)에서의 열 교환율이 80%이라는 조건이 더 부가될 경우, 상기 제1 열교환 통로(112)로 인가되는 상기 제1 공기의 최대 온도는 섭씨 25도보다 더 낮은 섭씨 23도이어야 한다는 것으로 계산되어질 수 있다.

이와 같이, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 내지 제8 영역(Z1 내지 Z8) 중 어느 영역에 존재하는지를 판단한 후, 이러한 판단 결과에 따라 복수의 제어 방법들 중 하나를 적용하여 제어될 수 있다.

도 7은 도 1의 공조 시스템이 제1 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 영역(Z1)에 존재한다고 판단되면, 상기 열교환부(110)에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어나도록, 상기 제1 순환 설비(200)에서의 상기 제1 공기의 순환 및 상기 제2 순환 설비(300)에서의 상기 제2 공기의 순환을 제어하는 제1 제어 방법으로 제어될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역을 벗어나서 존재하거나 상기 제어 조건 영역을 벗어날 가능성이 높다고 판단되고, 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 영역(Z1)에 존재한다고 판단되면, 상기 열교환부(110)에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어나도록, 상기 제1 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제어 장치(800)는 상기 제1 제어 방법에 따라, 상기 제1 열교환 통로(112)를 통해 상기 제1 공기가 순환되도록 상기 제1 순환 제어부(230)을 제어하고, 상기 제2 열교환 통로(114)를 통해 상기 제2 공기가 순환되도록 상기 제2 순환 제어부(330)을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제1 순환 설비(200)에서의 상기 제1 공기의 순환 및 상기 제2 순환 설비(300)에서의 상기 제2 공기의 순환 각각은 자연 대류에 의한 순환 및 강제 급기에 의한 순환을 포함하는 개념일 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 공기의 순환을 위해 상기 제1 공급 제어부(232) 및 상기 제1 배출 제어부(234) 중 어느 하나 또는 둘 다를 동일 또는 서로 다른 방법으로 제어할 수 있고, 상기 제2 공기의 순환을 위해 상기 제2 공급 제어부(332) 및 상기 제2 배출 제어부(334) 중 어느 하나 또는 둘 다를 동일 또는 서로 다른 방법으로 제어할 수 있다.

반면, 상기 제어 장치(800)는 상기 기화부(120)가 구동되지 않도록 상기 기화부(120)를 제어하고, 상기 직접 조절 장치(500)가 구동되지 않도록 상기 직접 조절 장치(500)를 제어하며, 상기 공급 통로(412)를 통해 상기 제1 공기가 상기 타겟 공간(10)으로 유입되지 않도록 상기 공급 제어 유닛(414)을 클로즈(close) 모드로 제어하며, 상기 배출 통로(422)를 통해 상기 제2 공기가 상기 타겟 공간(10)으로부터 배출되지 않도록 상기 배출 제어 유닛(424)을 클로즈(close) 모드로 제어할 수 있다.

이와 같이, 상기 제어 장치(800)가 상기 제1 제어 방법으로 제어됨에 따라, 상기 열교환부(110)에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어날 수 있다. 그 결과, 상기 타겟 공간(10) 내에 있는 상기 제2 공기는 상기 제1 영역(Z1)에 존재하는 상기 제1 공기와의 열교환을 통해 냉각될 수 있다.

한편, 상기 제1 영역(Z1)은 상기 제1 공기의 상태가 상기 제3 온도보다 낮은 제4 온도 미만인 극저온 영역, 및 상기 제1 공기의 상태가 상기 제4 온도 이상이고 상기 제3 온도 미만인 중저온 영역으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제4 온도는 섭씨 ??15도 ~ -10도의 범위일 수 있다.

따라서, 상기 제어 장치(800)가 상기 제1 제어 방법으로 제어되더라도, 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 중저온 영역에 존재할 때보다 상기 극저온 영역에 존재할 때, 상기 제1 공기의 순환 및 상기 제2 공기의 순환을 감소시키거나 정지시킴으로써, 상기 제1 공기에 의한 상기 제2 공기가 과냉각되는 것을 억제시킬 수 있다.

도 8은 도 1의 공조 시스템이 제2 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.

도 6 및 도 8을 참조하면, 상기 제어 장치는 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제2 내지 제6 영역(Z2~Z6) 중 어느 하나의 영역에 존재한다고 판단되면, 상기 제1 제어 방법에 더하여 상기 기화부(120)에서의 액체 분사를 제어하는 제2 제어 방법으로 제어될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역을 벗어나서 존재하거나 상기 제어 조건 영역을 벗어날 가능성이 높다고 판단되고, 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제2 내지 제6 영역(Z2~Z6) 중 어느 하나의 영역에 존재한다고 판단되면, 상기 열교환부(110)에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어나면서 상기 제1 공기가 기화에 의해 냉각되도록, 상기 제2 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제어 장치(800)는 상기 제2 제어 방법에 따라, 상기 제1 열교환 통로(112)를 통해 상기 제1 공기가 순환되도록 상기 제1 순환 제어부(230)을 제어하고, 상기 제2 열교환 통로(114)를 통해 상기 제2 공기가 순환되도록 상기 제2 순환 제어부(330)을 제어하며, 상기 기화부(120)에서 액체가 분사되도록 상기 기화부(120)를 제어할 수 있다.

반면, 상기 제어 장치(800)는 상기 직접 조절 장치(500)가 구동되지 않도록 상기 직접 조절 장치(500)를 제어하며, 상기 공급 통로(412)를 통해 상기 제1 공기가 상기 타겟 공간(10)으로 유입되지 않도록 상기 공급 제어 유닛(414)을 클로즈(close) 모드로 제어하며, 상기 배출 통로(422)를 통해 상기 제2 공기가 상기 타겟 공간(10)으로부터 배출되지 않도록 상기 배출 제어 유닛(424)을 클로즈(close) 모드로 제어할 수 있다.

이와 같이, 상기 제어 장치(800)가 상기 제2 제어 방법으로 제어됨에 따라, 상기 기화부(120)에서 분사된 액체가 기화되면서 상기 제1 공기를 냉각시키면서, 상기 열교환부(110)에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어날 수 있다. 그 결과, 상기 타겟 공간(10) 내에 있는 상기 제2 공기는 기화에 의해 냉각된 상기 제1 공기와의 열교환을 통해 좀 더 낮은 온도로 냉각될 수 있다.

도 9는 도 1의 공조 시스템이 제3 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제7 영역(Z7)에 존재한다고 판단되면, 상기 제3 순환 설비(400)에서의 공기 교환 순환을 제어하는 제3 제어 방법으로 제어될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역을 벗어나서 존재하거나 상기 제어 조건 영역을 벗어날 가능성이 높다고 판단되고, 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제7 영역(Z7)에 존재한다고 판단되면, 상기 제1 공기가 상기 타겟 공간(10)으로 공급되고 상기 제2 공기가 상기 타겟 공간(10)으로부터 배출되도록 상기 제3 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제어 장치(800)는 상기 제3 제어 방법에 따라, 상기 공급 통로(412)를 통해 상기 제1 공기가 상기 타겟 공간(10)으로 유입되도록 상기 공급 제어 유닛(414)을 제어하고, 상기 배출 통로(422)를 통해 상기 제2 공기가 상기 타겟 공간(10)에서 배출되도록 상기 배출 제어 유닛(424)을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 공급 통로(412)를 통한 상기 제1 공기의 유입 및 상기 배출 통로(422)를 통한 상기 제2 공기의 배출에 의한 공기 교환 순환은 자연 대류에 의한 순환 및 강제 급기에 의한 순환을 포함하는 개념일 수 있다.

반면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 열교환 통로(112)로의 상기 제1 공기의 유입이 차단되도록 상기 제1 순환 제어부(230)을 클로즈(close) 모드로 제어하고, 상기 제2 열교환 통로(114)로의 상기 제2 공기의 유입이 차단되도록 상기 제2 순환 제어부(330)을 클로즈(close) 모드로 제어하며, 상기 기화부(120)가 구동되지 않도록 상기 기화부(120)를 제어하고, 상기 직접 조절 장치(500)가 구동되지 않도록 상기 직접 조절 장치(500)를 제어할 수 있다. 그러나, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 순환 제어부(230) 및 상기 제2 순환 제어부(330) 각각을 클로즈(close) 모드가 아닌 자연 대류를 위한 오픈(open) 모드 또는 강제 순환을 위한 강제 급기 모드로 제어할 수도 있다.

이와 같이, 상기 제어 장치(800)가 상기 제3 제어 방법으로 제어됨에 따라, 상기 공급 통로(412)를 통해 상기 제1 공기가 상기 타겟 공간(10)으로 유입되고, 상기 배출 통로(422)를 통해 상기 제2 공기가 상기 타겟 공간(10)으로부터 배출될 수 있다. 그 결과, 상기 타겟 공간(10)은 상기 제어 조건 영역에 만족하는 상기 제1 공기로 대체될 수 있다.

도 10은 도 1의 공조 시스템이 제4 제어 방법에 따라 구동되는 상태를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제8 영역(Z8)에 존재한다고 판단되면, 상기 제2 제어 방법에 더하여 상기 직접 조절 장치(500)에서의 직접 조절을 제어하는 제4 제어 방법으로 제어될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역을 벗어나서 존재하거나 상기 제어 조건 영역을 벗어날 가능성이 높다고 판단되고, 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제8 영역(Z8)에 존재한다고 판단되면, 상기 열교환부(110)에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환, 상기 제1 공기의 기화에 의해 냉각 및 상기 제2 공기의 직접 조절이 동시에 이루어지도록, 상기 제4 제어 방법으로 제어될 수 있다.

상기 제어 장치(800)는 상기 제4 제어 방법에 따라, 상기 제1 열교환 통로(112)를 통해 상기 제1 공기가 순환되도록 상기 제1 순환 제어부(230)을 제어하고, 상기 제2 열교환 통로(114)를 통해 상기 제2 공기가 순환되도록 상기 제2 순환 제어부(330)을 제어하며, 상기 기화부(120)에서 액체가 분사되도록 상기 기화부(120)를 제어하고, 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절이 수행되도록 상기 직접 조절 장치(500)를 제어할 수 있다.

반면, 상기 제어 장치(800)는 상기 공급 통로(412)를 통해 상기 제1 공기가 상기 타겟 공간(10)으로 유입되지 않도록 상기 공급 제어 유닛(414)을 클로즈(close) 모드로 제어하고, 상기 배출 통로(422)를 통해 상기 제2 공기가 상기 타겟 공간(10)으로부터 배출되지 않도록 상기 배출 제어 유닛(424)을 클로즈(close) 모드로 제어할 수 있다.

이와 같이, 상기 제어 장치(800)가 상기 제4 제어 방법으로 제어됨에 따라, 상기 기화부(120)에 의한 상기 제1 공기의 냉각, 상기 열교환부(110)에서의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 및 상기 직접 조절 장치(500)에 의한 상기 제2 공기의 직접 조절이 동시에 수행될 수 있다. 그 결과, 상기 타겟 공간(10) 내에 있는 상기 제2 공기의 온도는 기화에 의해 냉각된 상기 제1 공기와의 열교환을 통해 냉각되고 상기 직접 조절 장치(500)에 의해 직접 냉각되어 좀 더 낮은 온도로 냉각될 수 있다.

이하, 위에서 설명한 상기 공조 시스템을 이용하여 상기 타겟 공간(10)의 공기 조화를 수행하는 공조 방법을 상세하게 설명하고자 한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 공조 방법을 나타낸 순서도이다.

도 1 내지 도 10과, 도 11을 참조하면, 본 실시예에 의한 공조 방법으로 우선, 상기 제1 센서(600)가 상기 제1 열교환 통로(112)를 통해 순환되기 위한 상기 제1 공기의 상태를 감지한다(S100).

이어서, 상기 제2 센서(700)가 상기 타겟 공간(10) 내에 존재하는 상기 제2 공기의 상태를 감지한다(S200). 여기서, 상기 S200 단계는 상기 S100 단계와 별개로 수행될 수 있다.

이어서, 상기 제어 장치(800)는 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태 및 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태를 이용하여, 상기 타겟 공간(10)의 공기 조화가 이루어지도록 상기 기화부(120), 상기 제1 순환 제어부(230), 상기 제2 순환 제어부(330), 상기 공급 제어 유닛(414), 상기 배출 제어 유닛(424) 및 상기 직접 조절 장치(500) 중 적어도 하나를 제어한다(S300). 즉, 상기 제어 장치(800)는 상기 타겟 공간(10) 내에 있는 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역 내에 존재하도록, 상기 제1 열교환 통로(112)로의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 열교환 통로(114)로의 상기 제2 공기의 순환, 상기 열교환부(110)에서의 기화를 위한 액체 분사, 상기 타겟 공간(10)에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환, 및 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

구체적으로 설명하면, 상기 제어 장치(800)는 상기 제2 센서(700)에서 감지된 상기 제2 공기의 상태가 상기 제어 조건 영역을 벗어나서 존재하거나 상기 제어 조건 영역을 벗어날 가능성이 높다고 판단되면, 상기 제1 센서(600)에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가 상기 제1 내지 제8 영역(Z1~Z8) 중 어느 영역에 존재하는지를 판단하여, 상기 제1 내지 제4 제어 방법 중 하나로 제어될 수 있다.

도 12은 임의의 지역에서의 기후 구분에 따른 시간 비율을 나타낸 표이다. 이때, 도 12에 나타난 표는 기상청에서 제공된 데이터로, 서울 지역의 2014년 1년 동안 1시간마다 측정된 기후 상태를 합산하여 표시한 것이다.

도 12를 참조할 때, 상기 임의의 지역에서 상기 제1 내지 제4 제어 방법에 따라 제어되는 시간의 비율은 50.9%, 16.6%, 21.6%, 10.9%임을 알 수 있다. 즉, 위의 표에서도 알 수 있듯이, 에어컨디셔너를 사용하여 에너지 소모가 가장 클 것으로 예상되는 상기 제4 제어 방법이 약 11%의 비율만을 차지하므로, 상기 공조 시스템이 최소한의 에너지를 사용하여 상기 타겟 공간(10)의 공기 조화를 수행할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 상기 제어 장치(800)가 감지된 상기 제1 및 제2 공기들의 상태를 이용하여, 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 공기의 순환, 상기 열교환부(110)에서의 기화를 위한 액체 분사, 상기 타겟 공간(10)에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환 및 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절 중 적어도 하나를 제어함으로써, 최소한의 에너지로 상기 타겟 공간(10)에서의 공기 조화를 수행할 수 있다. 즉, 상기 제어 장치(800)가 상기 제1 및 제2 공기들의 상태에 따라, 에너지 소모가 높을 것으로 예상되는 상기 제2 공기를 직접 냉각하거나 가열하는 방법 이외에 에너지 소모가 낮은 다른 방법을 함께 적용함으로서, 보다 낮은 에너지로 상기 타겟 공간(10)에서의 공기 조화를 수행할 수 있다.

또한, 상기 타겟 공간(10)은 상기 제3 제어 방법을 제외한 상기 제1, 제2 및 제4 제어 방법을 사용하여 공기 조화가 이루어질 때, 외부 공간과 폐쇄된 상태를 유지하므로, 상기 타겟 공간(10) 내에서의 절대 습도는 거의 변화가 없이 유지될 수 있다. 따라서, 상기 타겟 공간(10)의 습도를 조절하기 위한 장치가 불필요하거나 사용 시간이 최소화되어, 이에 따른 에너지 소모가 절약될 수 있다.

또한, 상기 제3 제어 방법을 사용하여 공기 조화가 이루어질 경우, 상기 타겟 공간(10)에서의 공기가 외부 공간에 있는 상기 제1 공기로 대체하는 것이므로, 이에 따른 에너지 소모도 최소화될 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 타겟 공간 100 : 간접 연교환 장치
110 : 열교환부 112 : 제1 열교환 통로
114 : 제2 열교환 통로 116 : 열전달 매체
120 : 기화부 200 : 제1 순환 설비
210 : 제1 공급 통로부 220 : 제1 배출 통로부
230 : 제1 순환 제어부 300 : 제2 순환 설비
310 : 제2 공급 통로부 320 : 제2 배출 통로부
330 : 제2 순환 제어부 400 : 제3 순환 설비
410 : 공기 공급부 412 : 공급 통로
414 : 공급 제어 유닛 420 : 공기 배출부
422 : 배출 통로 424 : 배출 제어 유닛
500 : 직접 조절 장치 600 : 제1 센서
700 : 제2 센서 800 : 제어 장치

Claims

서로 열교환이 가능한 제1 및 제2 열교환 통로들을 갖는 열교환부, 및 상기 열교환부에서 기화가 이루어지도록 상기 열교환부로 액체를 분사시킬 수 있는 기화부를 포함하는 간접 열교환 장치;
제1 공기가 상기 제1 열교환 통로를 통해 순환 가능하도록 상기 제1 열교환 통로와 연결된 제1 순환 설비;
타겟 공간 내의 제2 공기가 상기 제2 열교환 통로를 통해 순환 가능하도록 상기 타겟 공간 및 상기 제2 열교환 통로 사이를 연결하는 제2 순환 설비;
상기 타겟 공간으로 상기 제1 공기를 공급하면서 상기 타겟 공간으로부터 상기 제2 공기를 배출시키는 공기 교환 순환을 수행할 수 있는 제3 순환 설비;
상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절을 수행할 수 있는 직접 조절 장치;
상기 제1 공기의 온도를 포함하는 상기 제1 공기의 상태를 감지할 수 있는 제1 센서;
상기 제2 공기의 온도를 포함하는 상기 제2 공기의 상태를 감지할 수 있는 제2 센서; 및
상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태 및 상기 제2 센서에서 감지된 상기 제2 공기의 상태를 이용하여, 상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환, 상기 기화부에서의 액체 분사, 상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환 및 상기 직접 조절 장치에서의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어하는 제어 장치를 포함하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 타겟 공간 내에 있는 상기 제2 공기의 상태가 습공기선도에서의 제어 조건 영역 내에 존재하도록, 상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환, 상기 기화부에서의 액체 분사, 상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환 및 상기 직접 조절 장치에서의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 열교환부에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어나도록, 상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환 및 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환을 제어하는 제1 제어 방법,
상기 제1 제어 방법에 더하여 상기 기화부에서의 액체 분사를 제어하는 제2 제어 방법,
상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환을 제어하는 제3 제어 방법, 및
상기 제2 제어 방법에 더하여 상기 직접 조절 장치에서의 직접 조절을 제어하는 제4 제어 방법 중 어느 하나로 제어되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제3항에 있어서, 상기 제1 순환 설비에서의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 순환 설비에서의 상기 제2 공기의 순환, 및 상기 제3 순환 설비에서의 공기 교환 순환 중 적어도 하나는
자연 대류에 의한 순환 및 강제 급기에 의한 순환을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제어 조건 영역은
상기 제2 공기의 상태가 제1 온도 이상이고 제2 온도 이하이며, 제1 습도 이상이고 제2 습도 이하이며, 기준 이슬점 이하인 것을 만족하는 습공기선도 내에서의 영역인 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제1 온도보다 낮은 제3 온도 미만인 습공기선도에서의 제1 영역 내에 존재할 때,
상기 제1 제어 방법으로 제어되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제3 온도 이상이고 상기 제1 온도 미만인 습공기선도에서의 제2 영역,
상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제1 습도 미만인 습공기선도에서의 제3 영역,
상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제2 습도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하인 습공기선도에서의 제4 영역,
상기 기준 이슬점 초과이고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제5 영역, 및
상기 제2 온도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하이며 상기 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제6 영역 중 어느 하나에 존재할 때,
상기 제2 제어 방법으로 제어되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제어 조건 영역과 동일한 습공기선도에서의 제7 영역 내에 존재할 때,
상기 제3 제어 방법으로 제어되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제5항에 있어서, 상기 제어 장치는
상기 제1 센서에서 감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제어 조건 영역은 제외되고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선을 초과하는 습공기선도에서의 제8 영역 내에 존재할 때,
상기 제4 제어 방법으로 제어되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제1 온도는 섭씨 17도 ~ 19도의 범위이고, 상기 제2 온도는 섭씨 26도 ~ 28도의 범위이며, 상기 제3 온도는 섭씨 14도 ~ 16도의 범위이고,
상기 제1 습도는 19% ~ 21%의 범위이고, 상기 제2 습도는 79% ~ 81%의 범위이며, 상기 기준 이슬점은 섭씨 20도 ~ 22도의 범위인 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 열교환 통로들 사이에는 열을 전달하기 위한 열전달 매체가 배치되고,
상기 기화부는 상기 제1 열교환 통로와 마주하는 상기 열전달 매체의 표면으로 액체를 분사시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 순환 설비는
상기 제1 열교환 통로의 입구와 연결된 제1 공급 통로부;
상기 제1 열교환 통로의 출구와 연결된 제1 배출 통로부; 및
상기 제1 공급 통로부 및 상기 제1 배출 통로부 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 제1 열교환 통로에서의 상기 제1 공기의 순환을 제어할 수 있는 제1 순환 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제12항에 있어서, 상기 제1 순환 제어부는
상기 제1 공기를 순환시키는 제1 순환팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2 순환 설비는
상기 타겟 공간의 배출구 및 상기 제2 열교환 통로의 입구 사이를 연결하는 제2 공급 통로부;
상기 타겟 공간의 흡입구 및 상기 제2 열교환 통로의 출구 사이를 연결하는 제2 배출 통로부; 및
상기 제2 공급 통로부 및 상기 제2 배출 통로부 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 제2 열교환 통로에서의 상기 제2 공기의 순환을 제어할 수 있는 제2 순환 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제14항에 있어서, 상기 제2 순환 제어부는
상기 제2 공기를 순환시키는 제2 순환팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제14항에 있어서, 상기 직접 조절 장치는
상기 제2 배출 통로부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제3 순환 설비는
상기 타겟 공간으로 상기 제1 공기를 공급할 수 있는 공기 공급부; 및
상기 타겟 공간으로부터 상기 제2 공기를 배출시킬 수 있는 공기 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제17항에 있어서, 상기 공기 공급부는
상기 타겟 공간 또는 상기 제2 순환 설비와 연결된 공급 통로; 및
상기 공급 통로 내에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 타겟 공간으로의 상기 제1 공기의 공급을 제어할 수 있는 공급 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제17항에 있어서, 상기 공기 배출부는
상기 타겟 공간 또는 상기 제2 순환 설비와 연결된 배출 통로; 및
상기 배출 통로 내에 배치되고, 상기 제어 장치에 의해 제어되어 상기 타겟 공간으로부터의 상기 제2 공기의 배출을 제어할 수 있는 배출 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 직접 조절 장치는
상기 제2 공기를 냉각시킬 수 있는 에어컨디셔너(air conditioner)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 직접 조절 장치는
상기 타겟 공간 또는 상기 제2 순환 설비 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2 센서는
상기 타겟 공간 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 공조 시스템.
서로 열교환이 가능한 제1 및 제2 열교환 통로들을 갖는 열교환부를 이용하여 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 공조 방법에 있어서,
상기 제1 열교환 통로를 통해 순환되기 위한 제1 공기의 온도를 포함하는 상기 제1 공기의 상태를 감지하는 단계;
상기 타겟 공간 내에 존재하며 상기 제2 열교환 통로를 통해 순환되기 위한 제2 공기의 온도를 포함하는 상기 제2 공기의 상태를 감지하는 단계; 및
감지된 상기 제1 및 제2 공기들의 상태를 이용하여, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계를 포함하고,
상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는,
상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환, 상기 열교환부에서의 기화를 위한 액체 분사, 상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환, 및 상기 제2 공기를 냉각 또는 가열시키는 직접 조절 중 적어도 하나를 제어하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하고,
상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환은 외부 공간에 존재하는 상기 제1 공기를 다시 상기 외부 공간으로 이동시켜 순환시키는 것이고,
상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환은 상기 타겟 공간 내에 존재하는 상기 제2 공기를 다시 상기 타겟 공간으로 이동시켜 순환시키는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제23항에 있어서, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는,
상기 타겟 공간 내에 있는 상기 제2 공기의 상태가 습공기선도에서의 제어 조건 영역 내에 존재하도록, 상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환, 상기 열교환부에서의 기화를 위한 액체 분사, 상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환, 및 상기 제2 공기의 직접 조절 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제24항에 있어서, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는,
상기 열교환부에서 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환이 일어나도록, 상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환 및 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환을 제어하는 제1 제어 방법,
상기 제1 제어 방법에 더하여 상기 열교환부에서의 기화를 위한 액체 분사를 제어하는 제2 제어 방법,
상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환을 제어하는 제3 제어 방법, 및
상기 제2 제어 방법에 더하여 상기 제2 공기의 직접 조절을 제어하는 제4 제어 방법 중 어느 하나를 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제25항에 있어서, 상기 제1 열교환 통로로의 상기 제1 공기의 순환, 상기 제2 열교환 통로로의 상기 제2 공기의 순환, 및 상기 타겟 공간에서의 상기 제1 및 제2 공기들의 공기 교환 순환 중 적어도 하나는
자연 대류에 의한 순환 및 강제 급기에 의한 순환을 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제25항에 있어서, 상기 제어 조건 영역은
상기 제2 공기의 상태가 제1 온도 이상이고 제2 온도 이하이며, 제1 습도 이상이고 제2 습도 이하이며, 기준 이슬점 이하인 것을 만족하는 습공기선도 내에서의 영역인 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제27항에 있어서, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는,
감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제1 온도보다 낮은 제3 온도 미만인 습공기선도에서의 제1 영역 내에 존재할 때,
상기 제1 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제28항에 있어서, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는,
감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제3 온도 이상이고 상기 제1 온도 미만인 습공기선도에서의 제2 영역,
상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제1 습도 미만인 습공기선도에서의 제3 영역,
상기 제1 온도 이상이고 상기 제2 온도 이하이며 상기 제2 습도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하인 습공기선도에서의 제4 영역,
상기 기준 이슬점 초과이고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제5 영역, 및
상기 제2 온도 초과이고 상기 기준 이슬점 이하이며 상기 열교환 효율선 이하인 습공기선도에서의 제6 영역 중 어느 하나에 존재할 때,
상기 제2 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제27항에 있어서, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는,
감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제어 조건 영역과 동일한 습공기선도에서의 제7 영역 내에 존재할 때,
상기 제3 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제27항에 있어서, 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 단계에서는,
감지된 상기 제1 공기의 상태가
상기 제어 조건 영역은 제외되고, 상기 열교환부의 상기 제1 및 제2 공기들 사이의 열교환 효율을 나타내는 습공기선도에서의 열교환 효율선을 초과하는 습공기선도에서의 제8 영역 내에 존재할 때,
상기 제4 제어 방법을 적용하여 상기 타겟 공간의 공기 조화를 수행하는 것을 특징으로 하는 공조 방법.
제28항에 있어서, 상기 제1 온도는 섭씨 17도 ~ 19도의 범위이고, 상기 제2 온도는 섭씨 26도 ~ 28도의 범위이며, 상기 제3 온도는 섭씨 14도 ~ 16도의 범위이고,
상기 제1 습도는 19% ~ 21%의 범위이고, 상기 제2 습도는 79% ~ 81%의 범위이며, 상기 기준 이슬점은 섭씨 20도 ~ 22도의 범위인 것을 특징으로 하는 공조 방법.