KR102244849B1 - 환기 가능한 온도조절장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

환기 가능한 온도조절장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 환기 가능한 온도조절장치는 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부와, 제1유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부와, 제2유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부와, 액체저장부에서 공급하는 액체와 제1열교환부에서 공급하는 냉매의 열교환을 수행하는 제3열교환부와, 액체저장부에 수용되는 액체의 온도에 따라 제2열교환부로 냉매가 이동되는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

환기 가능한 온도조절장치 및 그 제어방법{DEVICE AND METHOD FOR VENTILATION AND TEMPERATURE CONTROL}
본 발명은 환기 가능한 온도조절장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열원 부하측 열평형을 적절하게 유지하여 결빙의 발생을 줄일 수 있는 환기 가능한 온도조절장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 온도조절장치는 실내외 공기의 온도, 습도를 조절하거나. 공기 중의 이물질 등을 걸러내는 기능 이외에도 바닥 냉난방, 급탕 공급 등을 수행하는 장치에 해당한다. 이러한 온도조절장치는 공기 온도를 조절하기 위한 히터 등의 온도조절부와, 이물질 등을 걸러내기 위한 필터부 이외에도 온수탱크 등을 포함한다.
종래의 온도조절장치는 난방 및 급탕을 동시에 가동하거나 냉방 및 급탕을 동시에 가동하게 되면, 부하측 증발기에 도달하는 냉매가 열교환기 등에서 과다하게 냉각되어 응축기 등에 결빙이 발생되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여 높은 온도로 히트펌프를 가동하는 방식이 적용될 수 있는데, 히트펌프를 높은 온도로 가동하면 환기 가능한 온도조절장치의 에너지 효율이 크게 떨어지고 여름철과 같이 외부온도가 높은 경우에도 보일러를 가동해야 하는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경 기술은, 대한민국 등록특허공보 제10-1166385호(2012. 07. 11. 등록, 발명의 명칭: 수열원 공기 조화 시스템 및 그 제어방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 열원 부하측 열평형을 적절하게 유지하여 결빙을 방지하고 에너지 효율을 개선할 수 있는 환기 가능한 온도조절장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 환기 가능한 온도조절장치는, 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와, 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부; 상기 제1유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부; 상기 제2유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부; 액체저장부에서 공급하는 액체와 상기 제1열교환부에서 공급하는 냉매의 열교환을 수행하는 제3열교환부; 및 상기 액체저장부에 수용되는 액체의 온도에 따라, 상기 제2열교환부로 냉매가 이동되는 것을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제1유체이동부 또는 상기 제2유체이동부에는 필터부가 구비되어 유체로부터 이물질을 포집하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제3열교환부는, 판형열교환기인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 환기 가능한 온도조절장치는 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부 사이에 구비되어, 상기 제1열교환부에 출입하는 냉매의 이동 방향을 전환하는 모드전환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 모드전환부는, 사방밸브인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 액체저장부의 온도를 측정하는 온도측정부; 및 상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부 사이를 이동하는 냉매를, 선택적으로 상기 제2열교환부를 경유하여 이동하도록 하는 냉매이동단속부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 냉매이동단속부는, 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부와 상기 제3열교환부에 각각 연결되는 삼방밸브인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 온도측정부에서 측정한 온도에 따라 상기 냉매이동단속부를 제어하여, 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하는 것을 제어하는 냉매이동제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 냉매이동제어부는, 상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가 제1설정온도(T1) 미만인 경우, 상기 냉매이동단속부를 제어하여 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 냉매이동제어부는, 상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가, 제1설정온도(T1) 이상이고, 제2설정온도(T2) 미만인 경우, 상기 냉매이동단속부를 제어하여 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 환기 가능한 온도조절장치는 상기 액체저장부에 수용된 액체를 가열하는 보일러부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 환기 가능한 온도조절장치는 상기 액체저장부에 연결되며, 상기 액체저장부의 액체를 전달받고, 제1공간과 복사 열교환하는 복사열교환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법은, 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부와, 상기 제1유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부와, 상기 제2유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부와, 액체저장부에서 공급하는 액체와 상기 제1열교환부에서 공급하는 냉매의 열교환을 수행하는 제3열교환부;를 포함하는 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법에 있어서, 제어부가 상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)를 측정하는 온도측정단계; 및 상기 제어부가 상기 온도측정단계에서 측정한 액체의 온도(Tw)에 대응하여 냉매가 상기 제2열교환부에 전달되는 것을 선택적으로 단속하는 냉매이동제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가 제1설정온도(T1) 미만인 경우, 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가, 제1설정온도(T1) 이상이고, 제2설정온도(T2) 미만인 경우, 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 액체저장부에 수용된 액체의 온도에 따라, 열교환부에 냉매가 공급되는 것을 선택적으로 제어하여 결빙의 발생을 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 난방모드 작동 시 제1열교환부와 제2열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 난방모드 작동 시 제1열교환부와 제2열교환부 및 제3열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 중간기 또는 냉방모드 작동 시 제1열교환부 및 제3열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 냉방모드 작동 시 제1열교환부와 제2열교환부 및 제3열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 환기 가능한 온도조절장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 난방모드 작동 시 제1열교환부와 제2열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 난방모드 작동 시 제1열교환부와 제2열교환부 및 제3열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 중간기 또는 냉방모드 작동 시 제1열교환부 및 제3열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치에서, 냉방모드 작동 시 제1열교환부와 제2열교환부 및 제3열교환부를 작동하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치(1)는 환기부(100), 제1열교환부(200), 제2열교환부(300), 제3열교환부(400) 및 제어부(500)를 포함하여, 제1공간과 제2공간의 열회수 환기와 함께 냉난방을 구현한다.
환기부(100)는 제1유체이동부(110)와 제2유체이동부(130)를 구비하여 제1공간과 제2공간의 환기를 수행한다. 본 실시예에서 제1공간과 제2공간은 각각 실내와 실외로 예시되어, 환기부(100)는 제1공간의 유체와 제2공간의 유체, 즉 공기의 일부를 상호 교환하는 방식으로 환기한다.
제1유체이동부(110)는 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내한다. 본 실시예에서 제1유체이동부(110)는 양 단부가 각각 제1공간과 제2공간에 연결되며, 내부에 블로워 등의 송풍부(미도시)가 구비되어 제1공간의 유체를 제2공간으로 이동시킨다.
제2유체이동부(130)는 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내한다. 본 실시예에서 제2유체이동부(130)는 양 단부가 각각 제1공간과 제2공간에 연결되며, 내부에 블로워 등의 송풍부(미도시)가 구비되어 제2공간의 유체를 제1공간으로 이동시킨다.
제1유체이동부(110) 또는 제2유체이동부(130)에는, 내측으로 이동하는 유체에서 이물질을 포집하는 필터부(F)가 구비되어 제1공간 또는 제2공간으로 이물질이 유입되는 것을 줄일 수 있다.
제1열교환부(200)는 제1유체이동부(110)에 위치하여 제1유체이동부(110)를 통하여 이동되는 유체와 열교환 가능하게 구비된다. 본 실시예에서 제1열교환부(200)는 냉매가 출입되는 금속관을 포함하여 이루어지며, 제1유체이동부(110) 내부에서 복수 회 휘어지는 형상으로 구비되어 제1유체이동부(110)를 통하여 안내되는 유체와의 열전달률을 증대시킨다.
본 실시예에서 제1열교환부(200)는 환기부(100)의 난방모드 작동 시 증발기로 작동하여, 제1공간에서 배출되는 유체로부터 열에너지를 회수한다.
아울러, 제1열교환부(200)는 환기부(100)의 냉방모드 작동 시 응축기로 작동하여, 제1열교환부(200)에 유입된 냉매의 열에너지가 제1유체이동부(110)를 따라 이동되는 유체와 함께 제2공간으로 배출되도록 한다.
본 실시예에서 제1열교환부(200)은 제1라인(L1)과 제2라인(L2)에 의하여 각각 후술할 모드전환부(600)와, 후술할 냉매이동단속부(530)에 연결된다.
난방모드 작동 시, 제1열교환부(200)는 제2라인(L2)을 통하여 냉매를 전달받고, 제1라인(L1)을 통하여 냉매를 배출한다. 냉방모드 작동 시, 제1열교환부(200)는 제1라인(L1)을 통하여 냉매를 전달받고, 제2라인(L2)을 통하여 냉매를 배출한다. 특히, 제2라인(L2)에는 팽창밸브로 예시되는 팽창부(EV)가 구비되어 냉매가 팽창부(EV)를 거쳐 팽창되도록 한다.
제2열교환부(300)는 제2유체이동부(130)에 위치하여 제2유체이동부(130)를 통하여 이동하는 유체와 열교환 가능하게 구비된다. 본 실시예에서 제2열교환부(300)는 냉매가 출입되는 금속관을 포함하여 이루어지며, 제2유체이동부(130) 내부에서 복수 회 휘어지는 형상으로 구비되어 제2유체이동부(130)를 통하여 안내되는 유체와의 열전달률을 증대시킨다.
본 실시예에서 제2열교환부(300)는 환기부(100)의 난방모드 작동 시 응축기로 작동하여, 제2공간에서 유입되는 유체에 열에너지를 공급한다.
아울러, 제2열교환부(300)는 환기부(100)의 냉방모드 작동 시 증발기로 작동하여, 냉매의 열에너지가 제2유체이동부(130)를 따라 이동되는 유체로부터 열에너지를 전달받는다.
본 실시예에서 제2열교환부(300)는 제3라인(L3)과 제4라인(L4)에 연결된다. 제3라인(L3)은 제2열교환부(300)와 후술할 냉매이동단속부(530)를 연결하여 냉매의 이동을 안내한다. 제4라인(L4)은 제2열교환부(300)와, 모드전환부(600)와 냉매이동단속부(530)를 연결하여 냉매의 이동을 안내하는 제7라인(L7)과 연결된다.
제3열교환부(400)는 액체저장부(700)에서 공급하는 액체와, 제1열교환부(200)에서 공급하는 냉매의 열교환을 수행한다. 여기서 제1열교환부(200)에서 제3열교환부(400)에 냉매가 공급된다는 것은, 제1열교환부(200)에서 냉매가 직접 전달되는 것 이외에도, 압축부(C) 또는 제2열교환부(300) 등을 거쳐 제3열교환부(400)에 냉매가 전달되는 것을 포함한다. 본 실시예에서 액체저장부(700)는 물이 저장되는 물탱크로 예시되며 제3열교환부(400)에는 액체공급라인(Lw)으로 연결되어 열교환한다.
본 실시예에서 제3열교환부(400)는 판형열교환기로 예시된다. 즉, 본 실시예에서 제3열교환부(400)에는 하나 이상의 열전달판이 복수 개 배열되어, 제1열교환부(200) 또는 제2열교환부(300)를 거친 냉매와, 액체저장부(700)의 액체가 마주하는 면적을 증대시켜 열교환 효율을 상승시킨다.
본 실시예에서 제3열교환부(400)는 제5라인(L5)과 제6라인(L6)에 연결된다. 제5라인(L5)은 모드전환부(600)와 제3열교환부(400)를 연결하여 냉매의 이동을 안내한다. 제5라인(L5)에는 압축부(C)가 구비되어 제5라인(L5)을 통하여 이동되는 냉매를 압축시킨다.
제6라인(L6)은 제3열교환부(400)와 모드전환부(600)를 연결하여 냉매의 이동을 안내한다.
제어부(500)는 액체저장부(700)에 수용되는 액체의 온도에 따라, 제2열교환부(300)로 냉매가 이동되는 것을 제어한다. 즉, 제어부(500)는 액체저장부(700)의 내부 온도를 측정하고, 해당 온도값이 들어가는 기 설정된 온도범위에 대응하여 냉매의 이동을 제어함으로써, 냉매의 과냉각으로 인한 결빙 등을 방지한다. 본 실시예에서 제어부(500)는 온도측정부(510), 냉매이동단속부(530) 및 냉매이동제어부(550)를 포함한다.
온도측정부(510)는 액체저장부(700)에 수용된 액체의 온도를 측정한다. 본 실시예에서 온도측정부(510)는 액체저장부(700)에 장착되어 액체저장부(700)에 수용된 액체의 온도를 측정하는 온도계로 예시된다. 온도측정부(510)에서 측정한 액체의 온도값은 유선 또는 무선 방식으로 냉매이동제어부(550)에 전달된다.
냉매이동단속부(530)는 제1열교환부(200)와 제3열교환부(400) 사이를 이동하는 냉매를, 선택적으로 제2열교환부(300)를 경유하여 이동하도록 안내하여 냉매의 과냉각으로 인하여 제2열교환부(300) 등에 결빙이 발생되는 것을 줄인다.
본 실시예에서 냉매이동단속부(530)는 제1열교환부(200), 제2열교환부(300) 및 제3열교환부(400)에 냉매 이동 안내 라인 등을 매개로 각각 연결되는 삼방밸브로 예시되고, 냉매이동제어부(550)에 의하여 그 작동이 제어된다. .
냉매이동제어부(550)는 온도측정부(510)에서 측정한 온도에 따라 냉매이동단속부(530)를 제어하여 냉매가 제2열교환부(300)를 경유하는 것을 제어한다.
본 실시예에서 냉매이동제어부(550)는 환기부(100)의 난방모드 작동할 때, 액체저장부(700)에 수용된 액체의 온도가 설정온도보다 낮을 경우, 냉매가 제2열교환부(300)로 이동하는 것을 차단하여, 냉매의 과냉각에 따라 제2열교환부(300) 등에 결빙되는 것을 방지한다. 본 실시예에서 냉매이동제어부(550)는 온도설정부재(미도시) 및 온도제어부재(미도시)를 포함한다.
온도설정부재에는 냉매이동단속부(530)의 작동 기준이 되는 온도가 입력되어 저장된다. 냉매이동단속부(530)의 작동 기준 온도는 장치 제작/설치 시 설정된 온도값으로 고정될 수도 있으며, 결빙 상태에 따라 사용자가 설정 온도를 조절할 수 있게 구비될 수도 있다.
온도제어부재는 온도설정부재에 입력된 온도조건에 대응하여 냉매이동단속부(530)의 작동을 제어한다. 온도제어부재가 냉매이동단속부(530)를 제어하는 신호는 유선 또는 무선 전기신호로 냉매이동단속부(530)에 전달될 수 있다.
본 실시예에서 냉매이동제어부(550)는 액체저장부(700)에 수용된 액체의 온도(Tw)가 제1설정온도(T1) 미만인 경우, 냉매이동단속부(530)를 제어하여 냉매가 제2열교환부(300)를 경유하지 않도록 한다.
본 실시예에서 제1설정온도(T1)는 냉매가 제2열교환부(300)에서 제1설정온도(T1)로 공급되는 액체와 열교환을 한 후 제2열교환부(300)에서 제2공간의 유체와 열교환 하였을 때, 제2열교환부(300)에 결빙이 발생되는 것을 방지할 수 있는 온도범위로 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1설정온도(T1)는 섭씨 35도로 예시되며, 액체의 온도(Tw)가 섭씨 35도 미만인 경우, 냉매이동제어부(550)는 냉매이동단속부(530)를 제어하여 냉매가 제2열교환부(300)로 전달되는 것을 차단한다.
또한, 본 실시예에서 냉매이동제어부(550)는 액체저장부(700)에 수용된 액체의 온도(Tw)가 제1설정온도(T1) 이상이고, 제2설정온도(T2) 미만인 경우 냉매이동단속부(530)를 제어하여 냉매가 제2열교환부(300)를 경유하도록 한다.
본 실시예에서 환기 가능한 온도조절장치(1)는 모드전환부(600)를 더 포함한다. 모드전환부는 제1열교환부(200)출입하는 냉매의 이동 방향을 전환하여 냉방모드와 난방모드 등으로 작동 모드를 전환하게 된다. 도 3의 경우에서 중간기는, 특히 냉난방 모드의 적용 없이, 본 실시예에서 모드전환부(600)는 사방밸브로 예시되어 냉매의 이동 방향을 전환한다.
본 실시예에서 환기 가능한 온도조절장치(1)는 보일러부(800)를 더 포함할 수 있다. 보일러부(800)는 전기보일러 등으로 예시되며 액체저장부(700)에 연결되어 액체저장부(700)에 수용되는 액체를 가열, 온도를 조절할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 환기 가능한 온도조절장치(1)는 복사열교환부(900)를 더 포함할 수 있다. 복사열교환부(900)는 액체저장부(700)에 연결되며 제3열교환부(400) 또는 보일러부(800)에 의하여 가열된 액체의 이동을 제1공간의 바닥 등으로 안내하여, 복사 방식으로 제1공간을 가열할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법(S1)의 작동원리 및 효과를 설명한다.
본 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법(S1)은 온도측정단계(S100) 및 냉매이동제어단계(S200)를 포함하여, 제1공간과 제2공간의 환기 온도조절을 수행한다.
본 실시예에서의 환기 가능한 온도조절장치(1)는 모드전환부(600)의 작동에 따라 냉매의 이동 방향이 전환되어 난방모드 또는 냉방모드로 작동할 수 있다. 특히 겨울철과 같이 제2공간의 온도가 낮은 경우 증발기 기능을 수행하는 제1열교환부(200)에서 제1라인(L1)을 따라 전달되는 냉매는 압축부(C)를 거쳐 제3열교환부(400)에서 액체저장부(700)의 액체와 열교환이 진행된다.
다만, 액체저장부(700)의 액체의 온도(Tw)가 낮을 때에, 냉매가 제2열교환부(300)로 전달되면, 제3열교환부(400)를 거치면서 온도가 1차로 낮아진 냉매가 제2공간의 유체에 의하여 온도가 더욱 낮아져, 제2열교환부(300)의 주위에 결빙이 발생될 수 있다.
따라서 본 실시예에서의 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법(S1)은 제3열교환부(400)에 공급되는 액체의 온도(Tw)가 기 설정된 온도인 제1설정온도(T1) 미만인 경우에, 냉매가 제2열교환부(300)로 이동되는 것을 방지하기 위하여 온도측정단계(S100) 및 냉매이동제어단계(S200)를 포함한다.
온도측정단계(S100)에서는 제어부(500), 구체적으로 온도측정부(510)가 액체저장부(700)에 수용된 액체의 온도(Tw)를 측정하여 측정된 온도값(Tw)을 냉매이동제어부(550)에 전달한다.
냉매이동제어단계(S200)에서는 온도측정단계(S100)에서 측정한 액체의 온도(Tw)가 제1설정온도(T1) 미만일 경우 냉매가 제2열교환부(300)를 경유하지 않도록 냉매이동단속부(530)를 제어한다.
또한, 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가, 제1설정온도(T1) 이상이고 제2설정온도(T2) 미만인 경우, 냉매가 제2열교환부(300)를 경유하도록 한다.
이로써, 본 실시예에 따른 환기 가능한 온도조절장치 및 그 제어방법은 액체저장부(700)에 수용된 액체의 온도에 따라, 제2열교환부(300)에 냉매가 공급되는 것을 선택적으로 제어하여 결빙의 발생을 줄이고 에너지 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 환기 가능한 온도조절장치 100: 환기부
110: 제1유체이동부 130: 제2유체이동부
F: 필터부 200: 제1열교환부
L1: 제1라인 L2: 제2라인
EV: 팽창부 300: 제2열교환부
L3: 제3라인 L4: 제4라인
400: 제3열교환부 L5: 제5라인
L6: 제6라인 C: 압축부
500: 제어부 510: 온도측정부
530: 냉매이동단속부 550: 냉매이동제어부
600: 모드전환부 L7: 제7라인
700: 액체저장부 Lw: 액체공급라인
800: 보일러부 900: 복사열교환부

Claims (15)

  1. 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와, 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부;
    상기 제1유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부;
    상기 제2유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부;
    액체저장부에서 공급하는 액체와 상기 제1열교환부에서 공급하는 냉매의 열교환을 수행하는 제3열교환부;
    상기 액체저장부에 수용되는 액체의 온도에 따라, 상기 제2열교환부로 냉매가 이동되는 것을 제어하는 제어부; 및
    상기 액체저장부에 연결되며, 상기 액체저장부의 액체를 전달받고, 제1공간과 복사 열교환하는 복사열교환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1유체이동부 또는 상기 제2유체이동부에는 필터부가 구비되어 유체로부터 이물질을 포집하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제3열교환부는,
    판형열교환기인 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부 사이에 구비되어, 상기 제1열교환부에 출입하는 냉매의 이동 방향을 전환하는 모드전환부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 모드전환부는,
    사방밸브인 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 액체저장부의 온도를 측정하는 온도측정부; 및
    상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부 사이를 이동하는 냉매를, 선택적으로 상기 제2열교환부를 경유하여 이동하도록 하는 냉매이동단속부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치. .
  7. 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와, 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부;
    상기 제1유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부;
    상기 제2유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부;
    액체저장부에서 공급하는 액체와 상기 제1열교환부에서 공급하는 냉매의 열교환을 수행하는 제3열교환부; 및
    상기 액체저장부에 수용되는 액체의 온도에 따라, 상기 제2열교환부로 냉매가 이동되는 것을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 액체저장부의 온도를 측정하는 온도측정부; 및
    상기 제1열교환부와 상기 제3열교환부 사이를 이동하는 냉매를, 선택적으로 상기 제2열교환부를 경유하여 이동하도록 하는 냉매이동단속부;를 포함하며,
    상기 냉매이동단속부는,
    상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부와 상기 제3열교환부에 각각 연결되는 삼방밸브인 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 온도측정부에서 측정한 온도에 따라 상기 냉매이동단속부를 제어하여, 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하는 것을 제어하는 냉매이동제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 냉매이동제어부는,
    상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가 제1설정온도(T1) 미만인 경우, 상기 냉매이동단속부를 제어하여 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 냉매이동제어부는,
    상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가, 제1설정온도(T1) 이상이고, 제2설정온도(T2) 미만인 경우, 상기 냉매이동단속부를 제어하여 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하도록 하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  11. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체저장부에 수용된 액체를 가열하는 보일러부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치.
  12. 삭제
  13. 제1공간의 유체를 제2공간으로 안내하는 제1유체이동부와 제2공간의 유체를 제1공간으로 안내하는 제2유체이동부를 구비하는 환기부와, 상기 제1유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제1열교환부와, 상기 제2유체이동부에 위치하여 유체와 열교환 가능하게 구비되는 제2열교환부와, 액체저장부에서 공급하는 액체와 상기 제1열교환부에서 공급하는 냉매의 열교환을 수행하는 제3열교환부와, 상기 액체저장부에 연결되며, 상기 액체저장부의 액체를 전달받고, 제1공간과 복사 열교환하는 복사열교환부를 포함하는 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법에 있어서,
    제어부가 상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)를 측정하는 온도측정단계; 및
    상기 제어부가 상기 온도측정단계에서 측정한 액체의 온도(Tw)에 대응하여 냉매가 상기 제2열교환부에 전달되는 것을 선택적으로 단속하는 냉매이동제어단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가 제1설정온도(T1) 미만인 경우, 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 액체저장부에 수용된 액체의 온도(Tw)가, 제1설정온도(T1) 이상이고, 제2설정온도(T2) 미만인 경우, 냉매가 상기 제2열교환부를 경유하도록 하는 것을 특징으로 하는 환기 가능한 온도조절장치의 제어방법.
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