KR102046214B1 - 공기조화기와 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 습도조절과 냉난방과 공기 청정 및 환기가 간단한 구조에 의해 구현될 수 있는 공기조화기와 그 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 공기조화기는, 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110); 양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210); 상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과, 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과, 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300); 상기 제1영역(310)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제1열교환기(150)와, 상기 제2영역(320)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제2열교환기(250)를 포함하고, 상기 제1열교환기(150)와 제2열교환기(250)가 응축기와 증발기로 교대로 작동하도록 함으로써 상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기의 가열 및 냉각이 이루어지도록 하는 히트펌프(600); 상기 로터부재(300)의 회전과 상기 히트펌프(600)를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

공기조화기와 그 제어방법{AIR CONDITIONER AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 공기조화기와 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 습도 조절 모드와 냉/난방 모드와 공기 청정 모드 및 환기 모드 운전이 가능한 공기조화기와 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 사용자의 요구에 따라 실내 온도와 습도를 조절하거나 실내공기를 환기시켜 실내를 쾌적하게 유지하는 장치이다.
최근에는 공기조화기에 제습, 가습, 냉방, 난방, 공기 정화, 환기 등의 다양한 기능을 부가시킴으로써 사용자의 선택에 따라 계절의 변화에 맞추어 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있도록 하는 기술들이 개발되고 있다.
이러한 공기조화기는 실내공기의 습도를 증가시키는 가습기와 실내공기의 습도를 감소시키는 제습기가 있다. 또한, 실내 냉/난방 기능과 실내공기를 환기시키는 기능은 냉난방기 또는 환기장치로서 별도의 장치로 구현되거나, 제습기 또는 가습기 중 어느 하나와 결합된 장치로서 구현되었다.
따라서 가습과 제습, 냉방과 난방, 공기 정화 및 환기 기능을 하나의 장치에서 구현하기 위해서는 복잡한 구조로 이루어져야 하므로 실용화하기가 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서 대한민국 등록특허 10-0943356 "사계절 환기형 냉난방 설비"가 공개되어 있다.
그러나 상기한 종래기술은 실내공기와 실외공기가 반드시 제1열교환기를 통과하도록 구성된 환기형이므로, 난방시에도 차가운 실외공기를 가열하기 위한 에너지 소모량이 증가하고, 상수도로부터 공급된 냉각수를 분사하여 실내로 공급되는 공기를 냉각시키도록 되어 있어 냉각 능력이 낮아 실효성이 떨어지고 냉각수 분사에 따라 위생적이지 못한 문제점이 있다.
또한, 다른 종래기술로서 대한민국 공개특허 2001-0111601 "실내 제습 시스템과 실내 가습 시스템을 갖는 공기조화시스템 및 그 운전 제어방법"이 공개되어 있다.
그러나 상기한 종래기술은 실외로 공기를 토출하는 토출구(14)가 2개, 실내로 공기를 토출하는 토출구(13a,13b)가 2개가 구비되어야 하므로 토출구의 개수가 많아 이에 연결되는 배관 구조가 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 2개의 토출구(13a,13b)는 각각 별도의 개폐판을 구동시키도록 되어 있어 구성이 복잡한 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 습도조절과 냉난방과 공기 청정 및 환기가 간단한 구조에 의해 구현될 수 있는 공기조화기와 그 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기조화기는, 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110); 양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210); 상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과, 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과, 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300); 상기 제1영역(310)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제1열교환기(150)와, 상기 제2영역(320)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제2열교환기(250)를 포함하고, 상기 제1열교환기(150)와 제2열교환기(250)가 응축기와 증발기로 교대로 작동하도록 함으로써 상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기의 가열 및 냉각이 이루어지도록 하는 히트펌프(600); 상기 로터부재(300)의 회전과 상기 히트펌프(600)를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 히트펌프(600)는, 압축기(610), 상기 압축기(610)에서 공급되어 온 냉매를 상기 제1열교환기(150)와 제2열교환기(250)가 응축기와 증발기, 증발기와 응축기로 작동 전환이 이루어지도록 상기 냉매의 유동 방향을 전환시키는 사방밸브(620)를 포함할 수 있다.
상기 제1열교환기(150)가 응축기로 작동하는 경우에는 상기 제1영역(310)으로 유동하는 공기를 가열하여 실내 가습 또는 난방이 이루어지고, 상기 제2열교환기(250)가 응축기로 작동하는 경우에는 상기 제1영역(310)으로 유동하는 공기를 냉각하여 실내 제습 또는 냉방이 이루어질 수 있다.
상기 히트펌프(600)는 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 각각 통과한 공기와 열교환이 이루어지는 제3열교환기(170)와 제4열교환기(270)를 더 포함할 수 있다.
실내 가습 또는 실내 난방 시에는 상기 제1열교환기(150)와 제4열교환기(270)가 응축기와 증발기로 작동하고; 실내 제습 또는 실내 냉방 시에는 상기 제2열교환기(250)와 제3열교환기(170)가 응축기와 증발기로 작동할 수 있다.
상기 실내 가습 또는 실내 난방 시, 냉매는 압축기(610), 사방밸브(620), 제1열교환기(150), 제1팽창밸브(630-1), 제4열교환기(270), 압축기(610)의 순서로 이루어지는 냉매순환경로(640-1)를 따라 순환하여, 상기 제1열교환기(150)와 제4열교환기(270)가 응축기와 증발기로 각각 작동하고; 상기 실내 제습 또는 실내 냉방 시, 냉매는 압축기(610), 사방밸브(620), 제2열교환기(250), 제2팽창밸브(630-2), 제3열교환기(170), 압축기(610)의 순서로 이루어지는 냉매순환경로(640-2)를 따라 순환하여, 상기 제2열교환기(250)와 제3열교환기(170)가 응축기와 증발기로 각각 작동하는 것일 수 있다.
상기 제2영역(320)의 출구측과 일측 실외 사이를 연결하는 제2공기유로(210) 상에는 제2송풍기(260)가 구비되고; 상기 제2공기유로(210)에는 타측 실외로 연결되는 바이패스유로(285-2)가 연결되며; 상기 제2공기유로(210)와 바이패스유로(285-2)의 교차지점에는 상기 제2공기유로(210)를 유동하는 공기의 유동방향을 상기 바이패스유로(285-2)와 상기 타측 실외 중 어느 하나의 방향으로 선택하기 위한 댐퍼(280-2)가 구비될 수 있다.
상기 제1공기유로(110)와 제2공기유로(210)가 교차하는 지점에는 상기 제1공기유로(110)와 제2공기유로(210)의 유로 방향이 전환되도록 하는 유로전환부(400,700)가 구비될 수 있다.
상기 제2영역(320)의 입구 측에 연결된 제2공기유로(210) 상에는 제2송풍기(260)가 구비되고; 상기 제2공기유로(210)에는 실외로 연결되는 바이패스유로(285-1)가 연결되며; 상기 제2공기유로(210)와 바이패스유로(285-1)의 교차지점에는 상기 제2공기유로(210)를 유동하는 공기의 유동방향을 상기 바이패스유로(285-1)와 제2영역(320) 중 어느 하나의 방향으로 선택하기 위한 댐퍼(280-1)가 구비될 수 있다.
상기 유로전환부(400)는, 실내공기가 유입되는 제1유입구(410), 실외공기가 유입되는 제2유입구(420), 상기 제2영역(320)과 연결되는 제2배출구(440), 상기 제1영역(310)과 연결되는 제1배출구(430)로 이루어질 수 있다.
상기 유로전환부(700)는, 환기 모드시 실내 공기와 실외 공기 사이에 전열교환이 이루어지도록 하는 전열교환기(760)를 포함할 수 있다.
상기 유로전환부(700)는, 상기 제1공기유로(110)의 입구측(110a)에 연결되는 제1공간부(701), 상기 제1공기유로(110)를 통해 상기 제1영역(310)에 연결되는 제3공간부(703), 상기 제2공기유로(210)의 입구측(210a)에 연결되는 제2공간부(702), 상기 제2공기유로(210)를 통해 상기 제2영역(320)에 연결되는 제4공간부(704)를 포함하고; 상기 전열교환기(760)는 상기 제1공간부(701)로 유입된 실내 공기가 제4공간부(704)로 유동하고, 상기 제2공간부(702)로 유입된 실외 공기가 제3공간부(703)로 유동하는 경우 열교환이 이루어질 수 있다.
상기 제1 내지 제4공간부(701,702,703,704)의 일측을 폐쇄하는 커버플레이트(750)에는, 상기 제1공간부(701)와 제1공기유로(110)를 연통시키는 제1연통구멍(711), 상기 제3공간부(703)와 제1공기유로(110)를 연통시키는 제3연통구멍(713), 상기 제2공간부(702)와 제2공기유로(210)를 연통시키는 제2연통구멍(712), 상기 제4공간부(704)와 제2공기유로(210)를 연통시키는 제4연통구멍(714)이 형성되고; 상기 제1공간부(701)가 상기 제1연통구멍(711)을 통해 상기 제1공기유로(110)에 연통하도록 하거나 상기 전열교환기(760)를 통해 상기 제4공간부(704)에 연통하도록 개폐 방향이 설정되는 적어도 하나의 댐퍼(771)와, 상기 제2공간부(702)가 상기 제2연통구멍(712)을 통해 상기 제2공기유로(110)에 연통하도록 하거나 상기 전열교환기(760)를 통해 상기 제3공간부(703)에 연통하도록 개폐 방향이 설정되는 적어도 하나의 댐퍼(772)가 구비될 수 있다.
상기 흡착재에 수분을 공급하기 위한 수분공급부(500)가 구비되고, 상기 흡착재가 회전하여 상기 제1영역(310)에 위치하게 되면 상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기에 의해 상기 수분이 증발되어 상기 실내로 유입되는 것일 수 있다.
상기 로터부재(300)에는, 상기 제1영역(310) 및 제2영역(320)과 분리된 제3영역(330)이 형성되고; 상기 수분공급부(500)는 상기 제3영역(330)의 흡착재에 수분을 공급하는 것일 수 있다.
상기 수분공급부(500)는, 가습공기유로(540) 상에 구비되어 수분을 함유하는 가습필터(520); 상기 가습공기유로(540) 상에 구비되어 가습필터(520)를 통과한 가습공기를 유동시키기 위한 제3송풍기(510)로 이루어질 수 있다.
상기 제1공기유로(110)를 통해 실내로 배출되는 공기에 수분을 공급하기 위한 수분공급부(500-1)가 구비될 수 있다.
상기 수분공급부(500-1)는, 상기 제1공기유로(110)를 통과하는 공기에 수분을 공급하는 가습필터(520-1)와, 상기 가습필터(520-1)에 수분이 흡착되도록 수분을 공급하는 수분공급수단으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 공기조화기의 제어방법은, 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110), 양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210), 상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300)를 포함한 공기조화기의 제어방법으로서, 상기 제1영역(310)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제1열교환기(150)와 상기 제2영역(320)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제2열교환기(250)에서 상기 공기의 가열 또는 냉각이 이루어지도록 히트펌프(600)의 냉매의 유동 방향이 전환되도록 제어하는 것으로 이루어진다.
상기 히트펌프(600)는 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 각각 통과한 공기와 열교환이 이루어지는 제3열교환기(170)와 제4열교환기(270)를 더 포함하고; 실내 가습 또는 실내 난방 시, 상기 제1열교환기(150)와 제4열교환기(270)가 응축기와 증발기로 각각 작동하도록 냉매는 제1냉매순환경로(640-1)를 따라 순환하고; 실내 제습 또는 실내 냉방 시, 상기 제2열교환기(250)와 제3열교환기(170)가 응축기와 증발기로 각각 작동하도록 냉매는 제2냉매순환경로(640-2)를 따라 순환하며; 상기 히트펌프(600)의 사방밸브(620)에서 상기 제1냉매순환경로(640-1)와 제2냉매순환경로(640-2)의 선택이 이루어지도록 제어하는 것일 수 있다.
상기 실내 난방시, 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 댐퍼(280-1,280-2)의 유동방향을 전환하여, 상기 제2공기유로(210)를 유동하는 실외공기는 상기 제2영역(320)을 통과하지 않고 실외로 배출되는 것일 수 있다.
본 발명에 의하면, 히트펌프를 이용하여 적어도 2개의 열교환기를 응축기와 증발기로 각각 기능하도록 함으로써 실내 냉난방과 습도조절이 하나의 장치에서 구현할 수 있고, 냉난방 능력 및 습도 조절 능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1공기유로와 제2공기유로가 교차하는 지점에 유로전환부를 구비함으로써 간단한 구조에 의해 습도 조절과 냉난방과 공기 청정 및 환기 모드를 하나의 장치에서 구현할 수 있다.
또한, 가습과 동시에 난방을 하는 경우에는 실외공기가 로터부재의 제2영역을 통과하지 않도록 바이패스유로와 댐퍼를 구비함으로써 열손실을 방지할 수 있다.
또한, 제1공기유로와 제2공기유로에 로터부재를 전후하여 각각 한 쌍의 열교환기를 구비하고 상기 열교환기를 교대로 작동시킴으로써 각 공기유로 내부를 항상 건조한 상태로 유지할 수 있어 공기조화기를 청결한 상태로 유지할 수 있다.
또한, 수분공급부로부터 수분을 로터부재에 공급함으로써 실내 습도 조절 능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 로터부재를 3개의 영역으로 분리하고, 수분공급부로부터 수분이 공급되는 제3영역을 제1영역 및 제2영역과 분리함으로써 습기가 공급되는 흡착재 부분에 이물질이 흡착되는 것을 방지하여 세균 번식을 방지할 수 있다.
또한, 환기모드시 실외공기는 제1공기유로와 제2공기유로에 구비된 많은 필터에서 여과된 후 실내로 유입되므로 깨끗한 공기를 실내로 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기의 구성을 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기에서 무급수 가습 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기에서 급수 가습 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기에서 제습 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기에서 냉방 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기에서 환기 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기에서 가습 환기 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기의 구성을 보여주는 도면
도 9는 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기에서 무급수 가습 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기에서 난방 및 급수 가습 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 11은 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기에서 제습 및 냉방 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 12는 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기에서 공기 청정 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 13은 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기에서 환기 모드시 동작 상태를 보여주는 도면
도 14(a)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 유로전환부에서 환기 모드시 동작 상태를 보여주는 평면도, (b)는 A-A 단면도, (c)는 B-B 단면도
도 15(a)는 도 14의 유로전환부에서 유로전환이 이루어져 환기 모드를 제외한 나머지 모드에서의 동작 상태를 보여주는 평면도, (b)는 C-C 단면도, (c)는 D-D 단면도
도 16은 수분공급부가 제1공기유로에 배치된 실시예를 보여주는 도면
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
<제1실시예>
도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 공기조화기의 구성에 대해 설명한다.
제1실시예의 공기조화기는, 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110), 양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210), 상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300), 제1열교환기(150)와 제2열교환기(250)가 응축기와 증발기로 교대로 기능하도록 함으로써 상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기의 가열 및 냉각이 이루어지도록 하는 히트펌프(600), 상기 로터부재(300)의 회전과 상기 히트펌프(600)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
상기 제1공기유로(110)는, 일측의 실내공기가 유입되는 입구부(110a)와, 상기 로터부재(300)의 제1영역(310)을 통과하는 중간부(110b)와, 상기 유입된 실내공기를 다시 실내의 타측으로 토출하기 위한 출구부(110c)로 이루어진다. 상기 제1공기유로(110)는 공기가 유동하는 경로를 나타내는 것으로서, 공기가 유동하는 배관뿐만 아니라 공기가 유동하는 공간만으로 구성될 수도 있으며, 상기 제2공기유로(210)도 동일하다.
상기 제1공기유로(110)에는, 복수의 필터(120,130,140), 제1열교환기(150), 제1송풍기(160)가 순차 구비된다.
상기 복수의 필터(120,130,140)는 프리 필터(120)와, 기능성 필터(130), 헤파 필터(140)로 이루어질 수 있다.
상기 프리 필터(120)는 제1공기유로(110)의 입구부(110a)에 구비되어 실내공기에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 여과하게 된다. 상기 기능성 필터(130)는 항균, 항바이러스, 알레르기 등의 유해요소를 제거하기 위한 필터이다. 상기 헤파 필터(140)는 공기 중의 미립자를 여과하기 위한 고성능 필터이다.
상기 제1열교환기(150)는 상기 히트펌프(600)를 구성하는 것으로서 응축기 또는 증발기로 기능한다.
상기 제1송풍기(160)는 실내공기 또는 실외공기를 제1공기유로(110)로 흡입하기 위한 흡입력을 제공하는 것으로서, 제1공기유로(110)의 출구부(110c) 측에 구비되어 있다.
상기 제2공기유로(210)는, 일측의 실외공기가 유입되는 입구부(210a)와, 상기 로터부재(300)의 제2영역(320)을 통과하는 중간부(210b)와, 상기 유입된 실외공기를 다시 실외의 타측으로 토출하기 위한 출구부(210c)로 이루어진다.
상기 제2공기유로(210)에는, 복수의 필터(220,230), 제2송풍기(260), 제2열교환기(250), 댐퍼(280-1)가 순차 구비된다.
상기 제2송풍기(260)는 실외공기 또는 실내공기를 제2공기유로(210)로 흡입하기 위한 흡입력을 제공하는 것으로서, 상기 제2영역(320)의 입구 측에 연결된 제2공기유로(210)의 중간부(210b)에 구비되어 있다.
상기 제2열교환기(250)는 상기 히트펌프(600)를 구성하는 것으로서 응축기 또는 증발기로 기능한다.
상기 댐퍼(280-1)는 상기 제2열교환기(250)와 제2영역(320) 사이로서, 상기 제2공기유로(210)의 중간부(210b)와 바이패스유로(285-1)가 교차하는 지점에 구비된다. 상기 바이패스유로(285-1)는 실외로 연결되어 있다.
상기 댐퍼(280-1)는 제2공기유로(210)의 중간부(210b)를 유동하는 공기를 제2영역(320)과 바이패스유로(285-1) 중 어느 하나의 방향으로 유동시키기 위해 유로 방향을 전환하기 위한 것이다.
상기 제2공기유로(210)의 중간부(210b)와 바이패스유로(285-1)가 연결되도록 상기 댐퍼(280-1)의 방향이 설정된 경우에는, 제2공기유로(210)의 입구부(210a)를 통해 유입된 실외의 차가운 공기가 바이패스유로(285-1)를 통해 다시 실외로 배출되므로, 제2영역(320)으로는 실외공기가 유동하지 않는다. 만약 차가운 실외공기가 제2영역(320)을 통과하게 되면 제2영역(320)에서 온도가 하락한 흡착재가 회전하여 제1영역(310)에 위치하게 되므로, 실내로 유입되는 공기의 온도가 떨어져 열손실이 발생하게 된다. 따라서 댐퍼(280-1)와 바이패스유로(285-1)가 구비됨으로 인해 차가운 실외공기로 인해 열손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 로터부재(300)에는 그 내부에 공기의 수분을 흡착하기 위한 흡착재가 구비된다. 상기 제1영역(310)은 제1공기유로(110)에 연결되는 영역이고, 제2영역(320)은 제2공기유로(210)에 연결된 영역이다.
상기 제1영역(310)과 제2영역(320) 사이에는 수분공급부(500)에 의해 수분이 공급되는 제3영역(330)이 형성되어 있다. 상기 제2영역(320)에서는 실외공기가 통과하면서 이물질이 흡착될 수 있다. 이렇게 제2영역(320)에서 이물질이 흡착된 흡착재에 수분을 공급하게 되면 곰팡이가 생길 수 있어 청결한 상태로 유지하기 어렵게 된다.
따라서 본 실시예에서는 수분공급부(500)로부터 공급되는 수분이 제1영역(310) 및 제2영역(320)과 독립된 제3영역(330)에 공급되는 것으로 구성하였다.
다만, 제3영역(330)이 독립적으로 형성되지 않고 제3영역(330)을 제2영역(320)과 하나의 영역으로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우 수분공급부(500)에서 공급되는 수분은 제2영역(320)에 공급되는 것으로 구성할 수 있다.
제습 모드시 제1영역(310)에 위치한 흡착재는 제1공기유로(110)를 유동하는 실내공기에 함유된 수분을 흡착하고, 수분을 흡착한 흡착재가 회전하여 제2영역(320)에 위치하게 되면, 제2공기유로(210)를 유동하는 공기에 수분을 방출시킴으로써 실내공기를 제습하게 된다. 이와 반대로 가습모드시 제3영역(330)에 위치한 흡착재는 가습공기유로(540)를 유동하는 공기로부터 수분을 흡착하고, 수분을 흡착한 흡착재가 회전하여 제1영역(310)에 위치하게 되면 제1공기유로(110)를 유동하는 공기에 수분을 방출시킴으로써 실내공기를 가습하게 된다.
상기 제1영역(310)과 제2영역(320) 및 제3영역(330)은 서로 분리되어 있고, 상기 로터부재(300)의 흡착재는 중앙에 구비된 축을 중심으로 구동부(미도시)에 의해 회전하도록 되어 있다.
상기 흡착재의 표면에는 고분자 제습제가 코팅될 수 있다. 상기 고분자 제습제(Desiccant Polymer)는 전해질 고분자 물질로 수분과 접촉시 이온화가 되는데, 흡착재에 수분이 접촉하게 되면 이온 농도차에 의한 삼투압 현상으로 세균이 흡착재로부터 제거되므로, 항균 효과를 발생시킨다. 또한, 악취를 발생시키는 암모니아나 황화수소 등도 극성 분자로 이온화된 고분자 제습제에 달라붙어 탈취효과를 발생시킨다. 상기 코팅되는 고분자 제습제로는 실리카(Silica) 또는 지올라이트(zeolite)가 사용될 수 있다.
상기 유로전환부(400)는, 실내공기가 유입되는 제1유입구(410), 실외공기가 유입되는 제2유입구(420), 상기 제1영역(310)과 연결되는 제1배출구(430), 상기 제2영역(320)과 연결되는 제2배출구(440)로 이루어진다. 상기 유로전환부(400)는 일례로 사방밸브로 구성될 수 있으며, 그 내부에는 상기 제1유입구(410)를 제1배출구(430) 또는 제2배출구(440)로 연결시키고, 상기 제2유입구(420)를 제1배출구(430) 또는 제2배출구(440)로 연결되도록 연결 방향 전환이 이루어지는 방향전환게이트(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 수분공급부(500)는, 가습공기유로(540) 상에 구비되어 가습공기를 유동시키기 위한 제3송풍기(510), 상기 제3송풍기(510)에 의해 공급되는 공기가 통과할 때 수분을 공급하기 위한 가습필터(520), 상기 가습필터(520)의 하단 일부를 침지시키기 위한 물이 저장되는 수조(530), 상기 수조(530)에 물을 공급하기 위한 급수밸브(550), 상기 수조(530)의 물을 배수하기 위한 배수밸브(560)로 이루어진다.
상기 수조(530) 내부에는 물이 소정의 수위로 채워져 있고, 상기 가습필터(520)는 상기 물에 하단 일부가 침지되도록 구비되어 있다. 상기 가습필터(520)는 구동부(미도시)에 의해 회전하는 것으로 구성할 수 있다.
상기 가습필터(520)를 공기가 통과하게 되면 가습필터(520)에 흡착된 수분이 증발하면서 습한공기가 되어 가습공기유로(540)를 따라 제3영역(330)으로 유동한다. 상기 제3영역(330)의 흡착재에 수분이 흡착된 후 건조하게 된 공기는 다시 제3송풍기(510)에 의해 가습필터(520)로 유동하게 된다. 이와 같이 가습공기유로(540)는 폐(閉)유로로 이루어질 수 있다.
상기 급수밸브(550)가 구비된 급수관(570)은 수도물이 공급되도록 연결될 수 있다. 상기 배수밸브(560)가 구비된 배수관(580)은 공기조화기의 외부로 연결되어 수조(530)의 물을 외부로 배수 가능하도록 구성되어 있다.
이와 같이 수분공급부(500)를 구비하게 되면 가습량의 조절이 가능하고, 가습능력을 향상시킬 수 있어 쾌적한 실내환경을 조성할 수 있다.
본 실시예에서는 가습필터(520)가 물에 일부가 침지되는 것으로 예시하였으나, 가습필터(520)에 물을 분사하기 위한 분사수단을 구비하고, 상기 분사수단에서 분사된 물이 가습필터(520)를 적시는 것으로 구성할 수도 있다. 이 경우 급수관(570)의 단부에는 분사수단으로서 노즐이 구비될 수 있다.
상기 가습공기유로(540)의 내부에 세균이 증식하는 경우 이를 제거하기 위해 자외선을 조사하는 자외선 살균램프를 구비함으로써 가습공기유로(540)를 위생적으로 유지할 수 있다.
상기 히트펌프(600)는 난방시를 기준으로 설명하면, 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(610), 상기 압축기(610)에서 압축된 냉매를 중온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 제1열교환기(150), 상기 제1열교환기(150)에서 응축된 냉매를 저온 저압의 냉매로 감압시키는 팽창밸브(630), 상기 팽창밸브(630)에서 감압된 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시키는 제2열교환기(250), 상기 압축기(610)의 출구 측에 설치되어 냉방과 난방시 냉매의 흐름 방향을 전환시키는 사방밸브(620)로 이루어진다.
이와 같은 히트펌프(600)가 난방 작동하는 경우, 냉매는 압축기(610), 사방밸브(620), 제1열교환기(150), 팽창밸브(630), 제2열교환기(250), 사방밸브(620), 압축기(610)를 따라 순환한다. 이하에서는 이와 같은 냉매의 순환경로를 제1냉매순환경로라 한다. 이 경우 제1열교환기(150)는 응축기로 작동되어 제1공기유로(110)를 유동하는 공기를 가열하고, 제2열교환기(250)는 증발기로 작동되어 제2공기유로(210)를 유동하는 공기를 냉각시킨다.
상기 히트펌프(600)가 냉방 작동하는 경우, 냉매는 압축기(610), 사방밸브(620), 제2열교환기(250), 팽창밸브(630), 제1열교환기(150), 사방밸브(620), 압축기(610)를 따라 순환한다. 이하에서는 이와 같은 냉매의 순환경로를 제2냉매순환경로라 한다. 이 경우 제2열교환기(250)는 응축기로 작동되어 제2공기유로(210)를 유동하는 공기를 가열하고, 제1열교환기(150)는 증발기로 작동되어 제1공기유로(110)를 유동하는 공기를 냉각시킨다.
상기 제1열교환기(150)에서 가열되거나 냉각된 공기는 로터부재(300)의 제1영역(310) 방향으로 유동하고, 상기 제2열교환기(250)에서 가열되거나 냉각된 공기는 로터부재(300)의 제2영역(320) 방향으로 유동한다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 의한 공기조화기의 제어방법에 대해 설명한다.
도 2를 참조하여 무급수 가습 모드에 대해 설명한다.
무급수 가습 모드란, 수분공급부(500)에서 제3영역(330)으로 수분이 공급되지 않은 상태에서 실외공기에 포함된 수분을 이용하여 실내 가습을 하는 모드를 의미한다.
유로전환부(400)는 제1유입구(410)와 제1배출구(430)가 연결되고, 제2유입구(420)와 제2배출구(440)가 연결되도록 방향전환게이트는 제1위치로 설정된다. 또한, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260) 및 압축기(610)가 온(On)되며, 로터부재(300)는 회전한다. 댐퍼(280-1)는 제2송풍기(260)에서 공급된 실외공기가 제2영역(320) 방향으로 유동하도록 방향이 설정된다.
상기 압축기(610)가 온(On)되면, 냉매는 상기 제1냉매순환경로를 따라 순환한다. 이 경우 제1열교환기(150)는 응축기로 작동되어 제1공기유로(110)를 유동하는 공기를 가열하고, 제2열교환기(250)는 증발기로 작동된다.
한편, 제1송풍기(160)의 가동에 의해 제1공기유로(110)의 입구부(110a)를 통해 유입된 실내공기는 프리 필터(120), 유로전환부(400)의 제1유입구(410)와 제1배출구(430), 기능성 필터(130), 헤파 필터(140)를 순차 거친 후 제1열교환기(150)를 통과하면서 가열된 후 제1영역(310)을 통과한다.
또한, 제2송풍기(260)의 가동에 의해 제2공기유로(210)의 입구부(210a)를 통해 유입된 실외공기는 필터(220,230), 유로전환부(400)의 제2유입구(420)와 제2배출구(440), 제2열교환기(250)를 순차 거친 후 제2영역(320)을 통과한다. 이 경우 실외공기는 제2영역(320)의 흡착재에 수분이 흡착되고, 상기 제2열교환기(250)가 증발기로 작동하여 통과하는 실외공기의 온도가 낮아져 수분의 흡착량이 많아지게 된다.
상기 제2영역(320)에서 실외공기의 수분이 흡착된 흡착재가 로터부재(300)의 회전에 의해 제1영역(310)에 위치하면, 제1열교환기(150)를 통과하면서 가열된 실내공기가 제1영역(310)에 흡착재를 통과하면서 수분을 증발시켜 습한 실내공기를 형성시킨다. 상기 제1영역(310)을 통과한 실내공기는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 거쳐 실내로 배출된다.
한편, 상기 제1열교환기(150)에서 가열로 인해 실내공기는 온도가 높아진 후 실내로 배출되므로, 실내 난방 효과도 있다.
도 3을 참조하여 급수 가습 모드에 대해 설명한다.
급수 가습 모드란, 수분공급부(500)에서 제3영역(330)에 수분을 공급하는 상태에서 실내공기를 가습하는 모드를 의미한다.
유로전환부(400)에서 방향전환게이트가 제1위치로 설정되고, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260)가 온(On)되고, 압축기(610)가 온(On)되어 냉매가 제1냉매순환경로를 따라 순환되며, 로터부재(300)가 회전하는 것은 무급수 가습 모드와 동일하다.
급수 가습 모드에서는, 수분공급부(500)에서 제3영역(330)으로 수분이 공급되고, 댐퍼(280-1)의 방향이 바이패스유로(285-1)로 연결된다는 점에서 무급수 가습 모드와 차이가 있다.
제1송풍기(160)의 가동에 의해 실내공기가 제1공기유로(110)를 유동하고, 압축기(610)의 가동에 의해 제1열교환기(150)는 응축기로 작동함으로써 제1공기유로(110)를 유동하는 공기를 가열하게 되며, 제2열교환기(250)는 증발기로 작동한다.
한편, 수분공급부(500)는 제3영역(330)에 수분의 공급을 위해 급수밸브(550)가 개방되어 수조(530)에는 물이 채워져 있으며, 제3송풍기(510)가 온(On)되어 가습공기유로(540)를 순환하는 공기는 가습필터(520)를 거치면서 습한공기가 되어 로터부재(300)의 제3영역(330)으로 유동한다. 상기 제3영역(330)에서 흡착된 수분은 로터부재(300)의 회전에 의해 제1영역(310)에 위치하게 된다.
상기 제1열교환기(150)를 통과하면서 가열된 실내공기는 로터부재(300)의 제1영역(310)을 통과하게 된다. 이 경우 제1영역(310)에는 제3영역(330)에서 수분을 흡착한 흡착재가 회전되어 위치하고 있기 때문에, 상기 가열된 실내공기가 제1영역(310)을 통과하면서 흡착재의 수분을 증발시켜 습한 실내공기를 형성시킨다. 상기 제1영역(310)을 통과한 실내공기는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 거쳐 실내로 배출된다. 이로 인해 실내 가습과 함께 실내 난방이 이루어진다.
이 경우 댐퍼(280-1)는 제2공기유로(210)의 중간부(210b)에서 바이패스유로(285-1)로 연결되도록 방향이 설정되어, 상기 제2열교환기(250)를 통과한 실외공기는 제2영역(320)을 통과하지 않고 바이패스유로(285-1)를 통해 실외로 배출된다. 만약, 차가운 실외공기가 제2영역(320)을 통과한 후 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 외부로 배출되도록 한다면, 흡착재가 제2영역(320)에서 제1영역(310)으로 회전함으로 인해 차가운 실외공기의 온도가 전달되어 실내 난방을 위한 에너지가 더 많이 소모되는 문제점이 있다. 이에 본원발명은 차가운 실외공기가 제2영역(320)을 통과하지 않고 바이패스유로(285-1)를 통해 실외로 배출되도록 함으로써 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
도 4를 참조하여 제습 모드에 대해 설명한다.
제습 모드가 가동되면, 유로전환부(400)에서 방향전환게이트가 제1위치로 설정되고, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260) 및 압축기(610)가 온(On)되고, 로터부재(300)가 회전하고, 수분공급부(500)에서 수분을 공급하지 않으며, 댐퍼(280-1)의 유로 방향이 실외공기가 제2공기유로(210)의 출구부(210c) 방향으로 유동하도록 설정되는 것은 무급수 가습 모드와 동일하다.
제습 모드시 압축기(610)가 온(On)되면, 냉매는 제2냉매순환경로를 따라 순환한다. 이 경우 제1열교환기(150)는 증발기로 작동하고, 제2열교환기(250)는 응축기로 작동한다.
제1송풍기(160)가 가동되면 제1공기유로(110)의 입구부(110a)를 통해 유입된 실내공기는 제1열교환기(150)를 통과하면서 냉각되고, 냉각된 공기는 제1영역(310)을 통과하면서 실내공기에 포함된 수분이 제1영역(310)의 흡착재에 흡착된다. 상기 제1영역(310)에서 수분이 제거된 실내공기는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출된다. 이 경우 실내로 배출되는 공기의 온도는 낮아지므로 실내 냉방 효과도 있다.
제2송풍기(260)가 가동되면 제2공기유로(210)의 입구부(210a)를 통해 유입된 실외공기는 제2열교환기(250)를 통과하면서 가열되고, 가열된 공기는 제2영역(320)을 통과하게 된다. 상기 제1영역(310)에서 실내공기의 수분을 흡착한 로터부재(300)의 흡착재가 회전하여 제2영역(320)에 위치하게 되면, 제2영역(320)을 통과하는 가열된 실외공기에 의해 흡착재의 수분이 증발되어 실외공기는 습한공기 상태가 되어 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출된다.
이와 같은 과정에 의해 실내공기의 제습이 이루어져, 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있다.
도 5를 참조하여 냉방 모드에 대해 설명한다.
냉방 모드에서는, 유로전환부(400)에서 방향전환게이트가 제1위치로 설정되고, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260)가 온(On)되고, 압축기(610)가 온(On)되어 냉매가 제2냉매순환경로를 따라 순환하며, 수분공급부(500)에서 수분을 공급하지 않는다는 점에서 제습 모드와 동일하다. 따라서 제1열교환기(150)는 증발기로 작동하고, 제2열교환기(250)는 응축기로 작동한다. 이 경우 로터부재(300)는 회전하는 것으로 구성할 수도 있고, 회전하지 않는 것으로 구성할 수도 있다.
냉방 모드에서는 댐퍼(280-1)의 유로 방향이 제2열교환기(250)를 통과한 실외공기가 바이패스유로(285-1)를 통해 실외로 배출되도록 방향이 설정됨으로써 실내 냉방을 위한 열손실을 최소화할 수 있다는 점에서 제습 모드와 차이가 있다.
즉, 댐퍼(280-1)는 제2공기유로(210)의 중간부(210b)에서 바이패스유로(285-1)로 연결되고, 제2영역(320) 방향으로의 연결이 차단되도록 방향이 설정된다. 따라서 상기 제2열교환기(250)를 통과한 실외공기는 제2영역(320)을 통과하지 않고 바이패스유로(285-1)를 통해 실외로 배출된다. 만약, 제2열교환기(250)에서 가열된 실외공기가 제2영역(320)을 통과한 후 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 외부로 배출되도록 한다면, 제2영역(320)에서 열을 흡수한 흡착재가 제1영역(310)으로 회전한 후 제1영역(310)을 통과하는 실내공기에 열을 전달함으로써 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출되는 공기의 온도가 높아지므로, 실내 냉방을 위한 에너지가 더 많이 소모되는 문제점이 있다. 이에 본원발명은 가열된 실외공기가 제2영역(320)을 통과하지 않고 바이패스유로(285-1)를 통해 실외로 배출되도록 함으로써 냉방을 위한 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
이와 같은 과정에 의해 실내 냉방이 이루어진다.
도 6을 참조하여 환기 모드에 대해 설명한다.
환기 모드가 가동되면, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260)가 가동된다. 이 경우 유로전환부(400)의 방향전환게이트는 제1유입구(410)와 제2배출구(440)가 연결되고, 제2유입구(420)와 제1배출구(430)가 연결되는 제2위치가 되도록 설정된다. 또한, 압축기(610)는 오프(Off) 상태이고, 수분공급부(500)에서는 수분의 공급이 이루어지지 않는다.
상기 제2송풍기(260)의 가동에 의해 제1공기유로(110)의 입구부(110a)로 흡입된 실내공기는 유로전환부(400)를 거쳐 제2영역(320)을 통과한 후 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출된다.
이와 동시에 상기 제1송풍기(160)의 가동에 의해 제2공기유로(210)의 입구부(210a)로 흡입된 실외공기는 유로전환부(400)를 거쳐 제1영역(310)을 통과한 후 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출된다.
이와 같은 과정에 의해 실내 공기는 실외로 배출되고, 실외 공기는 복수의 필터(220,130,140)를 거쳐 실내로 유입됨으로써 실내 공기의 환기가 이루어진다.
상기와 같이 유로전환부(400)에서 유로 전환이 이루어지도록 구성하면, 환기모드시 실외공기는 제2공기유로(210)에 구비된 필터(220,230)에서 여과된 후 제1공기유로(110)에 구비된 필터(130,140)에서도 여과되므로, 제1공기유로(110)와 제2공기유로(210)에 구비된 많은 필터(220,230,130,140)를 거치면서 여과된 후 실내로 유입되므로, 깨끗한 공기를 실내로 공급할 수 있다.
도 7을 참조하여 가습 환기 모드에 대해 설명한다.
가습 환기 모드란, 수분공급부(500)에서 제3영역(330)에 수분을 공급하여 실내공기를 가습함과 동시에 실내공기를 환기시키는 모드를 의미한다.
가습 환기 모드가 가동되면, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260)가 가동되고, 유로전환부(400)의 방향전환게이트가 제2위치가 되도록 설정된다는 점에서는 환기 모드와 동일하다.
또한, 수분공급부(500)에서 제3영역(330)으로 수분이 공급되고, 댐퍼(280-1)의 방향이 바이패스유로(285-1) 방향으로 연결되고, 압축기(610)의 가동에 의해 제1열교환기(150)는 응축기로 작동하고, 제2열교환기(250)는 증발기로 작동한다는 점에서는 급수 가습 모드와 동일하다.
급수 가습 모드에서 설명한 바와 동일한 방법으로 수분공급부(500)로부터 공급된 수분이 로터부재(300)의 제3영역(330)에서 흡착재에 흡착되고, 상기 제3영역(330)에서 수분이 흡착된 흡착재는 로터부재(300)의 회전에 의해 제1영역(310)에 위치하게 된다.
상기 제1송풍기(160)의 가동에 의해 제2공기유로(210)의 입구부(210a)로 흡입된 실외공기는 유로전환부(400)를 거쳐 제1열교환기(150)에서 가열되고, 가열된 실외공기는 제1영역(310)을 통과하면서 흡착재의 수분을 증발시켜 습한 공기를 형성시킨다. 상기 제1영역(310)을 통과한 실외공기는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 거쳐 실내로 배출된다.
상기 제2송풍기(260)의 가동에 의해 제1공기유로(110)의 입구부(110a)로 흡입된 실내공기는 유로전환부(400)를 거쳐 제2열교환기(250)를 통과한다. 이 경우 댐퍼(280-1)는 제2공기유로(210)의 중간부(210b)에서 바이패스유로(285-1)로 연결되도록 방향이 설정되어 있다. 따라서 상기 제2열교환기(250)를 통과한 실외공기는 제2영역(320) 방향으로 유동하지 않고 바이패스유로(285-1)를 통해 실외로 배출된다. 만약 제2열교환기(250)를 거치면서 냉각된 실내공기가 제2영역(320)을 통과하게 된다면, 제2영역(320)에서 온도가 하락한 흡착재가 제1영역(310)으로 회전함으로 인해 실내로 유동하는 실외공기의 온도를 떨어뜨릴 수 있어 제1열교환기(150)에서 실외공기의 가열을 위한 열에너지가 더 많이 소모될 수 있다. 이에 본원발명은 제2열교환기(250)에서 냉각된 실내공기가 제2영역(320)을 통과하지 않고 바이패스유로(285-1)를 통해 실외로 배출되도록 함으로써 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
이와 같은 과정에 의해 실내 공기의 가습과 함께 환기가 이루어진다.
<제2실시예>
도 8을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 의한 공기조화기의 구성에 대해 설명한다.
제2실시예의 공기조화기는, 제3열교환기(170)와 제4열교환기(270)와 제1팽창밸브(630-1)와 제2팽창밸브(630-2)가 구비된 히트펌프(600)를 포함하고, 댐퍼(280-2)와 바이패스유로(285-2) 및 제2송풍기(260)의 위치가 다르다는 점에서 제1실시예와 차이가 있고, 나머지 구성은 동일하다.
상기 제3열교환기(170)는 제1영역(310)과 제1송풍기(160) 사이에 구비되어, 제1영역(310)을 통과한 공기와 열교환이 이루어진다. 상기 제4열교환기(270)는 제2영역(320)과 제2송풍기(260) 사이에 구비되어, 제2영역(320)을 통과한 공기와 열교환이 이루어진다.
압축기(610)에서 공급된 냉매는 사방밸브(620)에서 제3냉매순환경로(640-1)와 제4냉매순환경로(640-2) 중 어느 하나의 냉매유로를 통해 순환한다. 상기 제3냉매순환경로(640-1) 상에는, 제1열교환기(150)와 제1팽창밸브(630-1)와 제4열교환기(270)가 구비된다. 상기 제4냉매순환경로(640-2) 상에는, 제2열교환기(250)와 제2팽창밸브(630-2)와 제3열교환기(170)가 구비된다.
실내 가습 및 난방 시에는 상기 제1열교환기(150)와 제4열교환기(270)가 응축기와 증발기로 작동하고, 실내 제습 및 냉방 시에는 상기 제2열교환기(250)와 제3열교환기(270)가 응축기와 증발기로 작동한다.
또한, 제2공기유로(210)에서 제2영역(320)의 출구와 일측 실외 사이를 연결하는 제2공기유로(210)에는 댐퍼(280-2)와 제4열교환기(270) 및 제2송풍기(260)가 순차 구비된다. 상기 댐퍼(280-2)가 위치한 제2공기유로(210)에는 바이패스유로(285-2)가 교차하도록 연결되어 있다. 상기 댐퍼(280-2)는 공기의 유동 방향을 설정함으로써 바이패스유로(285-2)를 통해 유입된 실외공기를 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출시키도록 하거나 제2영역(320)을 통과한 공기를 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출시키도록 한다.
이와 같은 구성에 의하면 제1공기유로(110) 내부와 제2공기유로(210) 내부는 항상 건조한 상태가 유지되어, 습기를 함유한 오염된 공기가 실내로 유입되지 않는다. 즉, 제4열교환기(270)가 증발기로 작동할 때 제2공기유로(210)의 출구부(210c)에 결로 발생이 가능하나, 실내로 유입되지 않고 전부 실외로 배출되도록 되어 있어, 공기유로 내부를 청결한 상태로 유지할 수 있다. 또한, 제1열교환기(150)가 증발기로 작동할 때 제1공기유로(110)의 중간부(110b)에 결로 발생이 가능하나, 수분을 함유가 공기가 제1영역(310)에서 통과할 때 제1영역(310)의 흡착재에서 수분의 흡착이 이루어지므로, 제1공기유로(110) 내부를 건조한 상태로 유지할 수 있다. 또한, 4개의 열교환기(150,250,170,270)와 유로전환부(400)가 구비됨으로써 하나의 장치에서 실내냉난방과 습도조절, 공기 청정 및 환기가 모두 가능하다.
이하, 도 9 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 의한 공기조화기의 제어방법에 대해 설명한다.
도 9를 참조하여 무급수 가습 모드에 대해 설명한다.
유로전환부(400)에서 방향전환게이트가 제1위치로 설정되고, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260) 및 압축기(610)가 온(On)되며, 로터부재(300)가 회전하는 것은 제1실시예의 무급수 가습 모드와 동일하다. 또한, 댐퍼(280-2)는 실외공기가 제2영역(320)을 통과한 후 제2공기유로(210)의 출구부(210c) 방향으로 유동하도록 방향이 설정된다는 점에서도 제1실시예와 동일하다.
압축기(610)가 온(On)되면, 냉매는 사방밸브(620), 제1열교환기(150), 제1팽창밸브(630-1), 제4열교환기(270), 압축기(610)를 따라 순환한다. 이때 냉매가 유동하는 경로를 제3냉매순환경로(640-1)라 한다.
제1송풍기(160)의 가동에 의해 제1공기유로(110)의 입구부(110a)를 통해 유입된 실내공기는 응축기로 작동하는 제1열교환기(150)를 통과하면서 가열된 후 제1영역(310)을 통과한다.
제2송풍기(260)의 가동에 의해 제2공기유로(210)의 입구부(210a)를 통해 유입된 실외공기는 제2영역(320)을 통과한다. 이 경우 실외공기에 포함된 수분은 제2영역(320)의 흡착재에 흡착된다. 상기 제2영역(320)을 통과한 실외공기는 증발기로 작동하는 제4열교환기(270)를 거친 후 실외로 배출된다.
상기 제2영역(320)에서 실외공기의 수분이 흡착된 흡착재가 로터부재(300)의 회전에 의해 제1영역(310)에 위치하면, 제1열교환기(150)를 통과하면서 가열된 실내공기가 제1영역(310)에 흡착재를 통과하면서 수분을 증발시켜 습한 실내공기를 형성시킨다. 상기 제1영역(310)을 통과한 실내공기는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 거쳐 실내로 배출됨으로써 실내 가습이 이루어진다.
이 경우 제2열교환기(250)와 제3열교환기(170)에는 냉매가 흐르지 않으므로, 실내공기와 실외공기에 아무런 영향을 미치지 않는다.
도 10을 참조하여 난방 및 급수 가습 모드에 대해 설명한다.
난방 및 급수 가습 모드시, 유로전환부(400)에서 방향전환게이트가 제1위치로 설정되고, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260) 및 압축기(610)가 온(On)되며, 로터부재(300)가 회전하는 것은 무급수 가습 모드와 동일하다. 또한, 냉매는 제3냉매순환경로(640-1)를 따라 유동하여, 제1열교환기(150)가 응축기로 작동하고, 제4열교환기(270)가 증발기로 작동한다는 점에서도 동일하다.
난방 및 급수 가습 모드에서는, 수분공급부(500)에서 제3영역(330)으로 수분이 공급되고, 댐퍼(280-2)의 방향이 바이패스유로(285-1)에서 제2공기유로(210)의 출구부(210c)로 연결된다는 점에서 무급수 가습 모드와 차이가 있다.
제1송풍기(160)의 가동에 의해 실내공기가 제1공기유로(110)를 유동하고, 압축기(610)의 가동에 의해 제1열교환기(150)는 응축기로 작동하고, 제2열교환기(250)는 증발기로 작동한다.
상기 제1열교환기(150)를 통과하면서 가열된 실내공기는 로터부재(300)의 제1영역(310)을 통과하게 된다. 이 경우 제3영역(330)에서 수분을 흡착한 흡착재가 회전되어 제1영역(310)에 위치하고, 상기 가열된 실내공기가 제1영역(310)을 통과하면서 흡착재의 수분을 증발시켜 습한 실내공기를 형성시킨다. 상기 제1영역(310)을 통과한 실내공기는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 거쳐 실내로 배출된다. 이로 인해 실내 가습과 함께 실내 난방이 이루어진다.
한편, 제2송풍기(260)의 가동에 의해 실외공기는 바이패스유로(285-2)를 통해 유입되어 제4열교환기(270)를 거쳐 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 타측 실외로 배출된다. 따라서 차가운 실외공기가 제2영역(320)을 통과하지 않으므로, 차가운 실외공기가 제1영역(310)을 통과하는 공기의 온도에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있어 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
도 11을 참조하여 제습 및 냉방 모드에 대해 설명한다.
제습 및 냉방 모드시, 유로전환부(400)에서 방향전환게이트가 제1위치로 설정되고, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260) 및 압축기(610)가 온(On)되고, 로터부재(300)가 회전하며, 수분공급부(500)에서 수분이 공급되지 않는 점은 무급수 가습 모드와 동일하다.
제습 모드 시 압축기(610)가 온(On)되면, 냉매는 압축기(610), 사방밸브(620), 제2열교환기(250), 제2팽창밸브(630-2), 제3열교환기(170), 압축기(610)를 따라 순환한다. 이때 냉매가 유동하는 경로를 제4냉매순환경로(640-2)라 한다.
이 경우 제2열교환기(250)가 응축기로 작동하고, 제3열교환기(170)가 증발기로 작동한다.
제1송풍기(160)가 가동되면 실내공기는 제1영역(310)을 통과하면서 실내공기에 포함된 수분이 제1영역(310)의 흡착재에 흡착된다. 상기 제1영역(310)에서 수분이 제거된 실내공기는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출된다. 이 경우 실내로 배출되는 공기의 온도는 제3열교환기(170)에서 낮아지므로 실내 냉방 효과가 있다.
제2송풍기(260)가 가동되면 제2공기유로(210)의 입구부(210a)를 통해 유입된 실외공기는 제2열교환기(250)를 통과하면서 가열되고, 가열된 공기는 제2영역(320)을 통과하게 된다. 상기 제1영역(310)에서 실내공기의 수분을 흡착한 로터부재(300)의 흡착재가 회전하여 제2영역(320)에 위치하게 되면, 제2영역(320)을 통과하는 가열된 실외공기에 의해 흡착재의 수분이 증발되어 실외공기는 습한공기 상태가 되어 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출된다.
이와 같은 과정에 의해 실내공기의 제습이 이루어져, 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있다.
도 12를 참조하여 공기 청정 모드에 대해 설명한다.
공기 청정 모드시에는 제1송풍기(160)가 온(On)되고, 유로전환부(400)의 방향전환게이트가 제1위치로 설정된다. 압축기(610)는 오프(Off)되고, 수분공급부(500)에서는 수분 공급이 이루어지지 않는다.
상기 제1송풍기(160)의 가동으로 인해 제1공기유로(110)의 입구부(110a)를 통해 유입된 실내공기는 프리 필터(120)에서 입자가 큰 이물질의 1차 여과가 이루어지고, 기능성 필터(130)에서 알레르기 등의 유해요소가 제거된 후, 헤파 필터(140)에서 미립자가 제거된다.
상기 헤파 필터(140)를 통과한 실내공기는 제1영역(310)을 통과한 후 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출됨으로써 실내 공기의 청정 작용이 이루어진다.
이 경우 실내공기의 냄새를 제거하고자 하는 경우에는 로터부재(300)를 회전시키고, 제2송풍기(260)를 가동시킨다.
상기 로터부재(300)의 흡착재 표면에는 고분자 제습제가 코팅되어 있어 실내공기가 흡착재 표면에 접촉하면 냄새 제거가 이루어진다.
도 13을 참조하여 환기 모드에 대해 설명한다.
환기모드가 가동되면, 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260)가 가동된다. 이 경우 유로전환부(400)의 방향전환게이트는 제2위치가 되도록 설정된다. 압축기(610)는 오프(Off)되고, 수분공급부(500)에서는 수분 공급이 이루어지지 않는다.
상기 제2송풍기(260)의 가동에 의해 제1공기유로(110)의 입구부(110a)로 흡입된 실내공기는 프리 필터(120), 유로전환부(400)의 제1유입구(410)와 제2배출구(440)를 거쳐 로터부재(300)의 제2영역(320)을 통과한 후 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출된다.
이와 동시에 상기 제1송풍기(160)의 가동에 의해 제2공기유로(210)의 입구부(210a)로 흡입된 실외공기는 프리 필터(220), 미디엄 필터(230), 유로전환부(400)의 제2유입구(420)와 제1배출구(430), 기능성 필터(130), 헤파 필터(140)를 순차 거쳐 로터부재(300)의 제1영역(310)을 통과한 후 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출된다.
이와 같은 과정에 의해 실내 공기는 실외로 배출되고, 실외 공기는 복수의 필터(220,230,130,140)를 거쳐 실내로 유입됨으로써 실내 공기의 환기가 이루어진다.
상기와 같이 유로전환부(400)에서 유로 전환이 이루어지도록 구성하면, 환기모드시 실외공기는 제2공기유로(210)에 구비된 프리 필터(220), 미디엄 필터(230)에서 여과된 후 제1공기유로(110)에 구비된 기능성 필터(130)와 헤파 필터(140)에서도 여과되므로, 제1공기유로(110)와 제2공기유로(210)에 구비된 많은 필터(220,230,130,140)를 거치면서 여과된 후 실내로 유입되므로, 깨끗한 공기를 실내로 공급할 수 있다.
또한, 기능성 필터(130)와 헤파 필터(140)는 가습모드, 난방모드, 공기 청정모드, 제습모드시 제1공기유로(110)의 입구부(110a)를 통해 유입된 실내 공기를 여과할 수 있을 뿐만 아니라 환기모드시 제2공기유로(210)의 입구부(210a)를 통해 유입된 실외 공기도 여과하게 되므로, 실내 공기와 실외 공기를 여과하기 위한 필터를 각각 별도로 구비할 필요가 없다.
상기와 같은 구성에 의하면 히트펌프(600)를 이용하여 2개 또는 4개의 열교환기를 이용하여 응축기와 증발기로 각각 기능하도록 함으로써 실내 냉난방과 습도조절이 하나의 장치에서 구현할 수 있고, 냉난방 능력 및 습도 조절 능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 실내공기와 실외공기의 유로(110,210)가 교차하는 지점에 유로전환부(400)를 구비함으로써 간단한 구조에 의해 습도 조절과 난방과 공기 청정 및 환기 모드를 모두 구현할 수 있다.
또한, 제1공기유로(110)와 제2공기유로(210)에 로터부재(300)를 전후하여 히트펌프(600)를 구성하는 4개의 열교환기(150,250,170,270)를 구비하고 상기 열교환기(150,250,170,270)를 교대로 작동시킴으로써 각 공기유로 내부를 항상 건조한 상태로 유지할 수 있어 공기조화기를 청결한 상태로 유지할 수 있다.
<전열교환 가능한 유로전환부>
상기에서는 유로전환부(400)를 댐퍼로 구성하여 유로전환만 이루어지도록 구성한 실시예에 대한 것이나, 이하 도 14 내지 도 15를 참조하여 유로전환부(700)에서 유로전환뿐만 아니라 전열교환도 이루어질 수 있도록 구성한 실시예에 대해 설명한다.
본 실시예는 유로전환부(400)를 전열교환이 이루어지는 유로전환부(700)로 대체한 것을 제외하고는, 앞서 설명했던 구성들이 동일하게 구비되어 있다.
상기 유로전환부(700)는 제1공기유로(110)이 입구부(110a)에 연결되어 실내 공기가 유입되는 제1유입구(710), 상기 제1유입구(710)에 연통하는 제1공간부(701), 제2공기유로(210)의 입구부(210a)에 연결되어 실외 공기가 유입되는 제2유입구(720), 상기 제2유입구(720)에 연통하는 제2공간부(702), 상기 제1공기유로(110)의 중간부(110b)에 연통하되 상기 제2공간부(702)와 대각 방향으로 대향되도록 위치하는 제3공간부(703), 상기 제2공기유로(210)의 중간부(210b)에 연통하되 상기 제1공간부(701)와 대각 방향으로 대향되도록 위치하는 제4공간부(704), 상기 제1 내지 제4공간부(701,702,703,704)로 둘러싸이고 실내 공기와 실외 공기 사이에 열교환이 이루어지도록 하는 전열교환기(760)로 이루어진다.
상기 제1 내지 제4공간부(701,702,703,704)는 격벽(791,792,793,794)에 의해 공간적으로 서로 분리되어 있다.
도 14를 참조하면, 상기 제1 내지 제4공간부(701,702,703,704)의 일측 면을 형성하는 커버플레이트(750)에는 제1 내지 제4공간부(701,702,703,704)에 대응되는 위치에 제1 내지 제4연통구멍(711,712,713,714)이 각각 형성되어 있다.
상기 제1연통구멍(711)을 통해 제1공간부(701)와 제1공기유로(110)의 중간부(110b)가 서로 연통하고, 제3연통구멍(713)을 통해 제3공간부(703)와 제1공기유로(110)의 중간부(110b)가 서로 연통한다.
상기 제2연통구멍(712)을 통해 제2공간부(702)와 제2공기유로(210)의 중간부(210b)가 서로 연통하고, 제4연통구멍(714)을 통해 제4공간부(704)와 제2공기유로(210)의 중간부(210b)가 서로 연통한다.
상기 제1공간부(701)에는 제1댐퍼(771)가 구비되어 있다. 상기 제1댐퍼(771)는 제1공간부(701)의 공기가 전열교환기(760)와 제1공기유로(110)의 중간부(110b) 중 어느 하나의 방향으로 유동하는 것을 허용하거나 차단하기 위한 것이다.
상기 제2공간부(702)에는 제2댐퍼(772)가 구비되어 있다. 상기 제2댐퍼(772)는 제2공간부(702)의 공기가 전열교환기(760)와 제2공기유로(210)의 중간부(210b) 중 어느 하나의 방향으로 유동하는 것을 허용하거나 차단하기 위한 것이다.
환기 모드가 가동되면, 도 14(b)에 나타난 바와 같이 제1댐퍼(771)가 힌지(781)를 회전 중심으로 회전하여 실선으로 표시된 수평 방향으로 위치하여 제1연통구멍(711)을 차단하고, 도 14(c)에 나타난 바와 같이 제2댐퍼(772)가 힌지(782)를 회전중심으로 회전하여 실선으로 표시된 수평 방향으로 위치하여 제2연통구멍(712)을 차단한다.
이 상태에서 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260)를 가동시키면, 도 14(b)에 나타난 바와 같이, 실내 공기는 제1공기유로(110)의 입구부(110a)와 제1유입구(710)를 통해 제1공간부(701)로 유입되고, 제1공간부(701)로 유입된 실내 공기는 전열교환기(760)를 통과한 후 제4공간부(704), 제2공기유로(210)의 중간부(210b), 제2영역(310)을 순차 거쳐 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출된다.
또한, 도 14(c)에 나타난 바와 같이, 실외 공기는 제2공기유로(210)의 입구부(210a)와 제2유입구(720)를 통해 제2공간부(702)로 유입되고, 제2공간부(702)로 유입된 실외 공기는 전열교환기(760)를 통과하면서 상기 전열교환기(760)를 통과하는 실내 공기와 열교환이 이루어진 후 제3공간부(703), 제1공기유로(110)의 중간부(110b), 제1영역(310)을 순차 거쳐 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출된다.
이와 같은 과정에 의해 실내 공기의 환기가 이루어지고, 환기와 동시에 실내 공기와 실외 공기 사이에 전열교환이 이루어지므로, 에너지 소모를 줄일 수 있다.
상기한 환기 모드를 제외한 나머지 가습 모드, 난방 모드, 공기 청정 모드, 제습 모드시 유로전환부(700)의 동작을 도 15를 참조하여 설명한다.
이 경우 제1댐퍼(771)는 도 14(b)에서와 같이 힌지(781)를 회전 중심으로 회전하여 점선으로 표시된 수직 방향으로 위치하여, 제1공간부(701)의 공기가 전열교환기(760) 방향으로 유동하는 것을 차단하고, 제2댐퍼(772)는 도 14(b)에서와 같이 힌지(782)를 회전 중심으로 회전하여 점선으로 표시된 수직 방향으로 위치하여 제2공간부(702)의 공기가 전열교환기(760) 방향으로 유동하는 것을 차단한다.
이 상태에서 제1송풍기(160)와 제2송풍기(260)을 가동시키면, 도 15(b)에 나타난 바와 같이 제1공간부(701)로 유입된 실내 공기는 제1연통구멍(711), 제1공기유로(110)의 중간부(110b), 제1영역(310), 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 순차 거친 후 실내로 배출된다.
또한, 도 15(c)에 나타난 바와 같이 제2공간부(702)로 유입된 실외 공기는 제2연통구멍(712), 제2공기유로(210)의 중간부(210b), 제2영역(310)을 순차 거쳐 제2공기유로(210)의 출구부(210c)를 통해 실외로 배출된다.
따라서 이 경우에는 실내 공기와 실외 공기가 전열교환기(760)를 통과하지 않는다.
도 14와 도 15에 나타난 유로전환부(700)를 구비하면, 실내 공기와 실외 공기의 유동 방향을 간단한 구조에 의해 전환할 수 있도록 함과 동시에 필요할 경우 실내 공기와 실외 공기 사이에 전열교환이 이루어지도록 할 수 있어, 공기조화기를 다양한 모드로 운전하는 것이 가능하다.
상기 유로전환부(700)에서는 제1댐퍼(771)는 제1연통구멍(711) 방향과 전열교환기(760) 방향 중 어느 하나의 방향을 택일적으로 개폐하는 구성으로 예시하였으나, 제1연통구멍(711)을 개폐하는 댐퍼와 제1공간부(701)에서 전열교환기(760)로의 유동을 개폐하는 댐퍼를 별도로 구성하는 것도 가능하다. 이와 마찬가지로 하나의 제2댐퍼(771) 대신 2개의 댐퍼로 제2연통구멍(712)과 전열교환기(760)로의 유동을 각각 개폐하는 것으로 구성할 수 있다.
<실내공기유로에 설치된 수분공급부>
도 16을 참조하면, 실내공기유로인 제1공기유로(110) 상에 수분공급부(500-1)가 구비되어 있다는 점에서 앞서 설명한 실시예들과 차이가 있고, 나머지 구성은 동일하다.
상기 수분공급부(500-1)는 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통해 실내로 배출되는 공기에 수분을 공급하도록 되어 있다. 상기 수분공급부(500-1)는, 상기 제1공기유로(110)의 출구부(110c)를 통과하는 공기에 수분을 공급하는 가습필터(520-1)와, 상기 가습필터(520-1)에 수분이 흡착되도록 수분을 공급하는 수분공급수단으로서 상기 가습필터(520-1)의 하단 일부를 침지시키기 위한 물이 저장되는 수조(530-1)와, 상기 수조(530-1)에 물을 공급하기 위해 급수관(570-1)에 구비된 급수밸브(550-1)와, 상기 수조(530-1)의 물을 외부로 배수하기 위해 배수관(580-1)에 구비된 배수밸브(560-1)로 이루어져 있다.
이와 같이 가습필터(520-1)를 제1공기유로(110)의 출구부(110c) 상에 위치시키고 제1송풍기(160)의 가동에 의해 가습이 이루어지도록 하면, 앞선 실시예들과 같이 별도의 가습공기유로(540)와 제3송풍기(510)를 구비할 필요가 없으며, 로터부재(300)에도 제3영역(330)을 구성할 필요가 없으므로, 제품의 구성이 간단해진다.
도 16에 나타난 공기조화기에서도, 가습모드, 난방모드, 공기 청정 모드, 제습 모드, 냉방 모드, 환기 모드의 작동이 가능하다. 이와 같은 각 모드의 동작은 앞서 설명한 실시예들의 내용을 토대로 통상의 기술자라면 이해할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
110 : 제1공기유로 120 : 프리 필터
130 : 기능성 필터 140 : 헤파 필터
150 : 제1열교환기 160 : 제1송풍기
210 : 제2공기유로 220 : 프리 필터
230 : 미디엄 필터 250 : 제2열교환기
260 : 제2송풍기 300 : 로터부재
310 : 제1영역 320 : 제2영역
330 : 제3영역 400,700 : 유로전환부
410 : 제1유입구 420 : 제2유입구
430 : 제1배출구 440 : 제2배출구
500,500-1 : 수분공급부 510 : 제3송풍기
520,520-1 : 가습필터 530,530-1 : 수조
540 : 가습공기유로 550,550-1 : 급수밸브
560,560-1 : 배수밸브 570,570-1 : 급수관
580,580-1 : 배수관 600 : 히트펌프
701 : 제1공간부 702 : 제2공간부
703 : 제3공간부 704 : 제4공간부
710 : 제1유입구 711 : 제1연통구멍
712 : 제2연통구멍 713 : 제3연통구멍
714 : 제4연통구멍 720 : 제2유입구
750 : 커버플레이트 760 : 전열교환기
791,792,793,794 : 격벽

Claims (21)

  1. 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110);
    양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210);
    상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과, 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과, 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300);
    상기 제2공기유로(210)에서 분기되어 실외로 연결되는 바이패스유로(285-1,285-2);
    상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기가 가열된 후 상기 제1영역(310)을 통과하는 경우, 상기 제2공기유로(210)의 일측을 통해 유입된 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과한 후 상기 제2공기유로(210)의 타측을 통해 실외로 배출되도록 하거나, 상기 바이패스유로(285-1,285-2)가 상기 제2공기유로(210)의 일측 또는 타측과 연통되되 상기 제1영역(310)을 통과하는 실내공기의 열이 상기 로터부재(300)를 통해 상기 실외공기에 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과하지 않도록 유로 방향을 선택하기 위한 댐퍼(280-1,280-2);
    상기 로터부재(300)의 회전과 상기 댐퍼(280-1,280-2)를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 공기조화기
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2영역(320)의 입구 측에 연결된 제2공기유로(210) 상에는 제2송풍기(260)가 구비되고;
    상기 바이패스유로(285-1)는 상기 제2영역(320)의 입구측인 제2공기유로(210)에서 실외로 연결되고;
    상기 댐퍼(280-1)는, 상기 바이패스유로(285-1)를 통해 실외공기가 유동하도록 함으로써 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과하지 않도록 하거나, 상기 바이패스유로(285-1)를 통해 실외공기가 유동하지 않도록 함으로써 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과하도록 유로 방향을 선택하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2영역(320)의 출구측과 일측 실외 사이를 연결하는 제2공기유로(210) 상에는 제2송풍기(260)가 구비되고;
    상기 바이패스유로(285-2)는 상기 제2영역(320)의 출구측인 제2공기유로(210)에서 타측 실외로 연결되고;
    상기 댐퍼(280-2)는, 상기 바이패스유로(285-2)를 통해 실외공기가 유동하도록 함으로써 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과하지 않도록 하거나, 상기 바이패스유로(285-2)를 통해 실외공기가 유동하지 않도록 함으로써 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과하도록 유로 방향을 선택하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  4. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼(280-1,280-2)는 상기 제2공기유로(210)와 바이패스유로(285-1, 285-2)의 교차지점에 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화기
  5. 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110);
    양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210);
    상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과, 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과, 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300);
    상기 제1공기유로(110)와 제2공기유로(210)가 교차하는 지점에 구비되어 상기 제1공기유로(110)와 제2공기유로(210)의 유로 방향이 전환되도록 하는 유로전환부(400,700);
    상기 로터부재(300)와 유로전환부(400,700)를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 유로전환부(700)는, 환기 모드시 실내 공기와 실외 공기 사이에 전열교환이 이루어지도록 하는 전열교환기(760), 상기 제1공기유로(110)의 입구측(110a)에 연결되는 제1공간부(701), 상기 제1공기유로(110)를 통해 상기 제1영역(310)에 연결되는 제3공간부(703), 상기 제2공기유로(210)의 입구측(210a)에 연결되는 제2공간부(702), 상기 제2공기유로(210)를 통해 상기 제2영역(320)에 연결되는 제4공간부(704)를 포함하고,
    상기 전열교환기(760)는 상기 제1공간부(701)로 유입된 실내 공기가 제4공간부(704)로 유동하고, 상기 제2공간부(702)로 유입된 실외 공기가 제3공간부(703)로 유동하는 경우 열교환이 이루어지고;
    상기 제1 내지 제4공간부(701,702,703,704)의 일측을 폐쇄하는 커버플레이트(750)에는, 상기 제1공간부(701)와 제1공기유로(110)를 연통시키는 제1연통구멍(711), 상기 제3공간부(703)와 제1공기유로(110)를 연통시키는 제3연통구멍(713), 상기 제2공간부(702)와 제2공기유로(210)를 연통시키는 제2연통구멍(712), 상기 제4공간부(704)와 제2공기유로(210)를 연통시키는 제4연통구멍(714)이 형성되고;
    상기 제1공간부(701)가 상기 제1연통구멍(711)을 통해 상기 제1공기유로(110)에 연통하도록 하거나 상기 전열교환기(760)를 통해 상기 제4공간부(704)에 연통하도록 개폐 방향이 설정되는 적어도 하나의 댐퍼(771)와, 상기 제2공간부(702)가 상기 제2연통구멍(712)을 통해 상기 제2공기유로(210)에 연통하도록 하거나 상기 전열교환기(760)를 통해 상기 제3공간부(703)에 연통하도록 개폐 방향이 설정되는 적어도 하나의 댐퍼(772)가 구비된 것을 특징으로 하는 공기조화기
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유로전환부(400)는, 실내공기가 유입되는 제1유입구(410), 실외공기가 유입되는 제2유입구(420), 상기 제2영역(320)과 연결되는 제2배출구(440), 상기 제1영역(310)과 연결되는 제1배출구(430)로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기
  7. 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110);
    양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210);
    상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과, 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과, 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300);
    상기 로터부재(300)를 제어하는 제어부;
    상기 흡착재에 수분을 공급하고, 상기 흡착재가 회전하여 상기 제1영역(310)에 위치하게 되면 상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기에 의해 상기 수분이 증발되어 상기 실내로 유입되도록 하는 수분공급부(500); 를 포함하고,
    상기 수분공급부(500)는, 가습공기유로(540) 상에 구비되어 수분을 함유하는 가습필터(520), 상기 가습공기유로(540) 상에 구비되어 상기 가습필터(520)를 통과한 가습공기를 유동시키기 위한 제3송풍기(510)로 이루어진 공기조화기
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로터부재(300)에는, 상기 제1영역(310) 및 제2영역(320)과 분리된 제3영역(330)이 형성되고;
    상기 수분공급부(500)는 상기 제3영역(330)의 흡착재에 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1공기유로(110)를 통과하여 실내로 배출되는 공기에 수분을 공급하는 가습필터(520-1)와, 상기 가습필터(520-1)에 수분이 흡착되도록 수분을 공급하는 수분공급수단으로 이루어진 수분공급부(500-1)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 공기조화기
  10. 제1항, 제5항, 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1영역(310)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제1열교환기(150)와, 상기 제2영역(320)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제2열교환기(250)를 포함하되, 상기 제1열교환기(150)와 제2열교환기(250)가 응축기와 증발기로 교대로 작동하도록 함으로써 상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기의 가열 및 냉각이 이루어지도록 하는 히트펌프(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  11. 제10항에 있어서,
    상기 히트펌프(600)는, 압축기(610), 상기 압축기(610)에서 공급되어 온 냉매를 상기 제1열교환기(150)와 제2열교환기(250)가 응축기와 증발기, 증발기와 응축기로 작동 전환이 이루어지도록 상기 냉매의 유동 방향을 전환시키는 사방밸브(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1열교환기(150)가 응축기로 작동하는 경우에는 상기 제1영역(310)으로 유동하는 공기를 가열하여 실내 가습 또는 난방이 이루어지고, 상기 제1열교환기(150)가 증발기로 작동하는 경우에는 상기 제1영역(310)으로 유동하는 공기를 냉각하여 실내 제습 또는 냉방이 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  13. 제10항에 있어서,
    상기 히트펌프(600)는, 상기 제1영역(310)을 통과한 공기와 열교환이 이루어지는 제3열교환기(170)와, 상기 제2영역(320)을 통과한 공기와 열교환이 이루어지는 제4열교환기(270)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  14. 제13항에 있어서,
    실내 가습 또는 실내 난방 시에는 상기 제1열교환기(150)와 제4열교환기(270)가 응축기와 증발기로 작동하고;
    실내 제습 또는 실내 냉방 시에는 상기 제2열교환기(250)와 제3열교환기(170)가 응축기와 증발기로 작동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  15. 제13항에 있어서,
    실내 가습 또는 실내 난방 시, 냉매는 압축기(610), 사방밸브(620), 제1열교환기(150), 제1팽창밸브(630-1), 제4열교환기(270), 압축기(610)의 순서로 이루어지는 냉매순환경로(640-1)를 따라 순환하여, 상기 제1열교환기(150)와 제4열교환기(270)가 응축기와 증발기로 각각 작동하고;
    실내 제습 또는 실내 냉방 시, 냉매는 압축기(610), 사방밸브(620), 제2열교환기(250), 제2팽창밸브(630-2), 제3열교환기(170), 압축기(610)의 순서로 이루어지는 냉매순환경로(640-2)를 따라 순환하여, 상기 제2열교환기(250)와 제3열교환기(170)가 응축기와 증발기로 각각 작동하는 것을 특징으로 하는 공기조화기
  16. 양단이 실내와 연결된 제1공기유로(110), 양단이 실외와 연결된 제2공기유로(210), 상기 제1공기유로(110) 상에 구비된 제1영역(310)과 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 제2영역(320)과 회전에 의해 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 교대로 통과하는 흡착재로 이루어진 로터부재(300), 상기 제2공기유로(210)에서 분기되어 실외로 연결되는 바이패스유로(285-1,285-2)를 포함한 공기조화기의 제어방법으로서,
    상기 제1공기유로(110)를 유동하는 공기가 가열된 후 상기 제1영역(310)을 통과하는 경우, 상기 제2공기유로(210) 상에 구비된 댐퍼(280-1,280-2)의 유로방향을 선택하여, 상기 제2공기유로(210)의 일측을 통해 유입된 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과한 후 상기 제2공기유로(210)의 타측을 통해 실외로 배출되도록 하거나, 상기 바이패스유로(285-1,285-2)가 상기 제2공기유로(210)의 일측 또는 타측과 연통되되 상기 제1영역(310)을 통과하는 실내공기의 열이 상기 로터부재(300)를 통해 상기 실외공기에 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 실외공기가 상기 제2영역(320)을 통과하지 않도록 제어하는 공기조화기의 제어방법
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1영역(310)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제1열교환기(150)와 상기 제2영역(320)을 향해 유동하는 공기와 열교환이 이루어지는 제2열교환기(250)에서 상기 공기의 가열 또는 냉각이 이루어지도록 히트펌프(600)의 냉매의 유동 방향이 전환되도록 제어하는 공기조화기의 제어방법
  18. 제17항에 있어서,
    상기 히트펌프(600)는 상기 제1영역(310)과 제2영역(320)을 각각 통과한 공기와 열교환이 이루어지는 제3열교환기(170)와 제4열교환기(270)를 더 포함하고;
    실내 가습 또는 실내 난방 시, 상기 제1열교환기(150)와 제4열교환기(270)가 응축기와 증발기로 각각 작동하도록 냉매는 제1냉매순환경로(640-1)를 따라 순환하고;
    실내 제습 또는 실내 냉방 시, 상기 제2열교환기(250)와 제3열교환기(170)가 응축기와 증발기로 각각 작동하도록 냉매는 제2냉매순환경로(640-2)를 따라 순환하며;
    상기 히트펌프(600)의 사방밸브(620)에서 상기 제1냉매순환경로(640-1)와 제2냉매순환경로(640-2)의 선택이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법
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