KR102257513B1 - 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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박민찬
김치광
박정수
방주엽
김세훈
김창욱
정용복
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(주)에코에너지 기술연구소
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Abstract

본 발명은 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법으로써, 보다 상세하게 냉매를 순환시키는 순환 라인(10)과 제습액을 포함하는 용액을 저장하는 저장부(20)와 상기 용액을 냉각시키는 증발기(30)와 상기 용액을 히팅시키는 응축기(40)와 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)에 상기 용액을 분사하는 노즐부(50)와 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)에 의하여 냉각 또는 히팅된 상기 용액이 혼합되는 공간을 형성하는 혼합탱크(60)를 포함하고, 상기 증발기(30)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 낮은 용액과 상기 응축기(40)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 높은 용액이 상기 혼합탱크(60)에서 혼합되어 중농도의 용액이 형성되고, 상기 중농도의 용액이 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 재 분사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 외기를 도입시켜 공조 공간으로 안내하고, 다시 외부로 배출하도록 급기측 배관과 배기 측 배관을 포함하는 배관 모듈과 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 적어도 2개의 외기구와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 적어도 2개의 배기구와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 환기구(140)와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 급기구(150)와 상기 환기구(140)의 일측에 구비되는 환기팬(160)과 상기 급기구(150)의 일측에 구비되는 급기팬(170)과 상기 적어도 2개의 외기구의 일측에 각각 구비되는 외기팬(180)과 상기 배관 모듈의 일측에 구비되어, 공기의 유입량 또는 공기의 유동 방향을 조절하는 복수개의 댐퍼(200)와 상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어하는 사방밸브를 포함하고, 외기의 온도 또는 습도에 따라 상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법{Outdoor air conditioning system including dehumidification system and control method thereof}
본 발명은 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법으로써 더욱 자세하게는, 액체 제습액 재생에 따른 액체 제습액 내 부하 증가로 제습 공조시스템의 성능 저하와 소비전력이 증가하는 것을 방지하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공기조화시스템은 소정공간의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 시스템이다. 일반적으로, 공기조화시스템에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함되며, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발 과정을 수행하는 냉매사이클이 구동되어, 상기 소정공간(공조 공간)을 냉방 또는 난방할 수 있다.
이때, 상기 소정공간은 상기 공기조화시스템이 사용되는 장소에 따라, 다양하게 제안될 수 있다. 예를 들어, 상기 공기조화시스템이 가정이나 사무실에서 사용되는 경우, 상기 소정공간은 집 또는 건물의 실내 공간일 수 있다. 또한, 상기 공기조화시스템이 자동차에 사용되는 경우, 상기 소정공간은 사람이 탑승하는 공간일 수 있다.
또한, 상기 공기조화시스템에는, 상기 소정공간에 배치되는 실내장치와 상기 실내장치와 연결되는 실외기가 포함된다. 이때, 상기 실내장치는 에어컨, 급탕장치 및 환기장치 등 다양한 종류로 복수 개가 마련될 수 있다. 또한, 상기 공기조화시스템에는 이와 같은 장치들을 관리 및 제어하는 장치들이 구비될 수 있다.
일례로, 대한민국공개특허 제10-2018-0084252호(2018.07.25)에 기재된 내용을 살펴보면, 압축기와 실외열교환기를 구비하는 실외기; 실내열교환기와 실내팬을 구비하고, 상기 실외기와 통신하는 실내기; 제어명령입력부 및 리모컨제어부를 구비하고, 상기 실내기와 통신하는 리모컨을 포함하고, 상기 제어명령입력부를 통해 집단의사반영모드가 입력되면, 상기 리모컨제어부는 기설정된 시간 동안 복수 개의 사용자 단말기 중 적어도 하나로부터 현재 작동온도에 대한 사용자의 만족도 신호를 전달받고, 상기 리모컨 제어부는 상기 사용자 단말기로부터 전달받은 신호에 기초하여 새로운 설정온도를 결정하는 것을 특징으로 하는 공기조화시스템 및 그 제어방법에 대해 개시하고 있다.
한편, 최근 코로나 등을 비롯한 팬더믹 사태와 미세먼지 등의 증가로 인해 공기조화시스템의 중요성이 부각되고 있다. 특히, 다수의 사람들이 이용하고 있는 지하철 등과 같은 다중이용시설에 적용되어 있는 종래의 공기조화시스템의 경우, 실내 공기를 회수하여 냉난방을 수행하는 것으로 별도의 환기 장치가 필요하며, 미세먼지, 바이러스 등을 제거하는데 한계가 있다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 경우, 히트펌프 운영기반으로 액체 데시칸트용 냉난방 제어를 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
다른 한편으로, 종래의 제습시스템의 경우, 액체 제습액 재생열량으로 인한 용액의 온도가 상승하여 효율이 감소되는 문제점이 있으며, 외기의 온습도 조건에 따라 액체 제습시스템의 운전 조건을 변화시키는데 한계가 있다. 또한, 액체 제습액의 부식성으로 인하여 제작 소재에 제한이 있다는 문제점이 있다.
대한민국공개특허 제10-2018-0084252호(2018.07.25.) 대한민국등록특허 제10-1767521호(2017.08.07.) 대한민국등록특허 제10-1336354호(2013.11.27.) 일본등록특허 제03255841호(1991.11.14.) 일본등록특허 제04191122호(1992.07.09.) 일본등록특허 제03217750호(1991.09.25.) 일본등록특허 제04332330호(1992.11.19.) 일본등록특허 제04068254호(1992.03.04.)
본 발명은 상술한 바와 같은 선행 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 혼합탱크와 열교환기의 개선을 통하여 제습시스템의 성능을 향상시키고, 부하조건에 따른 전외기 시스템의 댐퍼 개폐율과 액체 제습시스템의 운전율을 제어하여 효율을 향상시키는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템에 있어서, 냉매를 순환시키는 순환 라인(10)과 제습액을 포함하는 용액을 저장하는 저장부(20)와 상기 용액을 냉각시키는 증발기(30)와 상기 용액을 히팅시키는 응축기(40)와 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)에 상기 용액을 분사하는 노즐부(50)와 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)에 의하여 냉각 또는 히팅된 상기 용액이 혼합되는 공간을 형성하는 혼합탱크(60)를 포함하고, 상기 증발기(30)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 낮은 용액과 상기 응축기(40)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 높은 용액이 상기 혼합탱크(60)에서 혼합되어 중농도의 용액이 형성되고, 상기 중농도의 용액이 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 재 분사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템은, 상기 혼합탱크(60)로부터 상기 응축기(40)로 분사되는 상기 용액과, 상기 응축기(40)로부터 상기 혼합탱크(60)로 유동되는 상기 용액 간의 현열교환을 수행하는 열교환기(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템은, 상기 응축기(40)와 기설정된 간격만큼 이격되어 구비되는 공랭식 응축기(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 혼합탱크(60)는, 외기의 온도 또는 습도가 증가할수록 상기 응축기(40)로 유동하는 상기 용액의 양을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템은, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)와 기설정된 간격만큼 이격되어 구비되며, 상기 제습액이 외부를 향하는 방향으로 비산하는 것을 방지하는 데미스터(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템은, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)와 기설정된 간격만큼 이격되어 구비되며, 상기 제습액과 공기의 접촉 표면적을 확대시키는 충진재(100)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 제습액은, 이온성 액체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 제어방법에 있어서, 상기 혼합탱크(60)로부터 상기 증발기(30)로 공급된 용액이 상기 증발기(30)에 의해 냉각되고, 상기 제습액에 의하여 공기 중의 수분이 흡착되도록 하는 수분흡착단계(S1)와 상기 수분흡착단계(S1) 이후, 수분을 흡착한 상기 제습액의 농도가 낮은 용액이 상기 혼합탱크(60)로 유동하는 저농도 용액 저장단계(S2)와 상기 혼합탱크(60)로부터 상기 응축기(40)로 공급된 용액이 상기 응축기(40)에 의해 히팅되고, 상기 용액 내부의 수분이 공기 중으로 방출되도록 하는 수분방출단계(S3)와 상기 수분방출단계(S3) 이후, 수분을 방출한 상기 제습액의 농도가 높은 용액이 상기 혼합탱크(60)로 유동하는 고농도 용액 저장단계(S4)를 포함하고, 상기 증발기(30)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 낮은 용액과 상기 응축기(40)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 높은 용액이 상기 혼합탱크(60)에서 혼합되어 중농도의 용액이 형성되고, 상기 중농도의 용액이 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 재 분사되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템에 있어서, 외기를 도입시켜 공조 공간으로 안내하고, 다시 외부로 배출하도록 급기측 배관과 배기 측 배관을 포함하는 배관 모듈과 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 적어도 2개의 외기구와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 적어도 2개의 배기구와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 환기구(140)와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 급기구(150)와 상기 환기구(140)의 일측에 구비되는 환기팬(160)과 상기 급기구(150)의 일측에 구비되는 급기팬(170)과 상기 적어도 2개의 외기구의 일측에 각각 구비되는 외기팬(180)과 상기 배관 모듈의 일측에 구비되어, 공기의 유입량 또는 공기의 유동 방향을 조절하는 복수개의 댐퍼(200)와 상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어하는 사방밸브를 포함하고, 외기의 온도 또는 습도에 따라 상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 복수개의 댐퍼(200)는, 실내에서 환기된 공기가 외부로 배출되는 양을 조절하는 제1궤도율댐퍼(201)와 실내에서 환기된 공기가 회수하는 양을 조절하는 제2궤도율댐퍼(202)와 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 상기 실내에서 환기된 공기를 혼합하거나, 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기를 실내로 유동하도록 하는 제3댐퍼(203)와 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 상기 실내에서 환기된 공기가 혼합되어 상기 증발기(30)로 유동하도록 하는 제4댐퍼(204)와 상기 제4댐퍼(204)를 통과한 공기가 실내로 유동하도록 하는 제5댐퍼(205)와 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하거나, 상기 응축기(40)로 유동하도록 하는 제6댐퍼(206)와 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하는 제7댐퍼(207)와 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)로 유동하도록 하거나, 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제8댐퍼(208)와 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제9댐퍼(209)와 상기 제9댐퍼(209)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제10댐퍼(210)와 상기 제6댐퍼(206)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제11댐퍼(211)와 상기 제8댐퍼(208)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)로 유동하도록 하는 제12댐퍼(212)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은, 상기 외기의 온도 또는 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 사방밸브는, 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은, 상기 외기의 온도가 기설정값 미만이고, 상기 외기의 습도가 상기 기설정된 값 미만인 경우, 상기 사방밸브는, 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하고, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급됨으로써 실내로 수분이 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은, 상기 응축기(40)로 물을 공급하는 급수라인(220)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은, 상기 외기의 온도가 기설정된 값을 초과하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40) 또는 공랭식 응축기(80)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은, 상기 외기의 온도가 기설정된 값을 초과하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동한 후 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하며, 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하고, 상기 제8댐퍼(208) 및 제12댐퍼(212)가 개방되고 상기 제9댐퍼(209)가 폐쇄되도록 하여 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은, 상기 외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 50% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 50% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은, 상기 외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 완전히 개방하고, 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 완전히 폐쇄하여 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기를 외부로 배출되도록 하고, 상기 제3댐퍼(203) 및 제5댐퍼(205)를 개방하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기가 실내로 공급되도록 하며, 상기 제2외기구(122)에 구비되는 상기 외기팬(180)을 정지하고, 상기 제6댐퍼(206), 제7댐퍼(207), 제8댐퍼(208), 제9댐퍼(209), 제10댐퍼(210), 제11댐퍼(211) 및 제12댐퍼(212)를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템의 제어방법에 있어서, 외기의 온도 및 습도를 측정하는 측정단계(S10)와 상기 측정단계(S10) 이후, 상기 외기의 온도 및 습도에 따라 상기 사방밸브, 환기팬(160), 급기팬(170), 외기팬(180) 및 복수개의 댐퍼(200)를 제어하는 제어단계(S20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 제어방법은, 상기 외기의 온도가 7°C 이하인 경우, 동절기 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 동절기 제어로직은, 상기 사방밸브를 통하여 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하고, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 제어방법은, 상기 응축기(40)로 물을 공급하는 급수라인(220)을 더 포함하고, 상기 증발기(30)로 유입되는 공기와 상기 증발기(30)로부터 유출되는 공기의 절대 습도차가 5% 이하인 경우, 상기 급수라인(220)을 통하여 상기 응축기(40)로 물이 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 제어방법은, 상기 외기의 온도가 30°C 이상이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 이상인 경우, 하절기 고습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 하절기 고습 조건 제어로직은, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 제어방법은, 상기 외기의 온도가 30°C 이상이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 미만인 경우, 하절기 저습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 하절기 저습 조건 제어로직은, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동한 후 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하며, 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하고, 상기 제8댐퍼(208) 및 제12댐퍼(212)가 개방되고 상기 제9댐퍼(209)가 폐쇄되도록 하여 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 제어방법은, 상기 외기의 온도가 7°C 초과 25°C 이하이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 이상인 경우, 간절기 고습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 간절기 고습 조건 제어로직은, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 50% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 50% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 제어방법은, 상기 외기의 온도가 7°C 초과 25°C 이하이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 미만인 경우, 간절기 저습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 간절기 저습 조건 제어로직은, 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 완전히 개방하고, 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 완전히 폐쇄하여 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기를 외부로 배출되도록 하고, 상기 제3댐퍼(203) 및 제5댐퍼(205)를 개방하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기가 실내로 공급되도록 하며, 상기 제2외기구(122)에 구비되는 상기 외기팬(180)을 정지하고, 상기 제6댐퍼(206), 제7댐퍼(207), 제8댐퍼(208), 제9댐퍼(209), 제10댐퍼(210), 제11댐퍼(211) 및 제12댐퍼(212)를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 혼합탱크와 열교환기의 개선을 통하여 액체 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 성능을 향상시키고, 부하조건에 따른 전외기 시스템의 댐퍼 개폐율과 액체 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 운전율을 제어하여 효율을 향상시키는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 데시칸트를 일체화하여 냉방 및 난방 공조 및 환기를 동시에 진행할 수 있도록 하는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 종래의 공조시스템에 비하여 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 소비전력이 20% 내지 40% 감소시킬 수 있는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 외기의 온도 또는 습도 조건에 따라 운전 조건을 제어함으로써 효율을 향상시키는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 미세먼지, 바이러스 및 휘발성유기화합물(VOCs)을 제거할 수 있는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 대형 공조시스템에 적용할 수 있는데 그 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 환기용 공기정화 유닛(ERV, DOAS)에 적용할 수 있는데 그 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명의 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 동절기의 경우(외기의 온도가 기설정값 미만이고, 습도가 기설정된 값 미만인 경우)의 공기의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 하절기 고습조건의 경우(외기의 온도가 기설정값을 초과하고, 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우)의 공기의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 하절기 저습조건의 경우(외기의 온도가 기설정값을 초과하고, 습도가 기설정된 값 미만인 경우)의 공기의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 간절기 고습조건의 경우(외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우)의 공기의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 간절기 저습조건의 경우(외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 습도가 기설정된 값 미만인 경우)의 공기의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 동절기의 경우(외기의 온도가 기설정값 미만이고, 습도가 기설정된 값 미만인 경우)의 제어로직을 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 하절기 고습조건의 경우(외기의 온도가 기설정값을 초과하고, 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우)의 제어로직을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 하절기 저습조건의 경우(외기의 온도가 기설정값을 초과하고, 습도가 기설정된 값 미만인 경우)의 제어로직을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 간절기 고습조건의 경우(외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우)의 제어로직을 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 전외기 공조시스템에 있어서, 간절기 저습조건의 경우(외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 습도가 기설정된 값 미만인 경우)의 제어로직을 나타낸 개념도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
종래의 환기 열회수 시스템의 경우, 일례로, 냉방 사이클은 재생(건조)된 제습액(22°C)가 차가운 증발기(13°C)와 접촉하여 온도가 낮아지고 혼합공기(27°C)와 만나 수분을 흡착한다. 이후, 수분을 츱착한 제습액(17°C)이 열교환기를 지나면서 고온의 제습액(27°C)과 열교환하여 22°C로 온도가 상승하게 된다. 이후, 수분을 흡착한 제습액(22°C)이 고온의 응축기와 접촉하여 온도가 높아지고, 실외공기와 만나 수분을 공기중으로 방출하고 하부로 하강하게 된다. 이후, 수분이 제거된 제습액(27°C)은 수분을 흡착한 제습액과 열교환기에서 열교환하여 22°C의 온도로 낮아져 제습부로 분사되게 된다. 이와 같은 종래의 환기 열회수 시스템의 경우에는, 제습액의 내부 열량이 누적되게 되어 열효율이 감소하는 문제점이 있었다.
이에 반해, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템은, 냉매를 순환시키는 순환 라인(10)과, 제습액을 포함하는 용액을 저장하는 저장부(20)와, 상기 용액을 냉각시키는 증발기(30)와, 상기 용액을 히팅시키는 응축기(40)와, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)에 상기 용액을 분사하는 노즐부(50)와, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)에 의하여 냉각 또는 히팅된 상기 용액이 혼합되는 공간을 형성하는 혼합탱크(60)를 포함한다.
이때, 상기 증발기(30)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 낮은 용액(수분의 함유량이 많은 용액)과 상기 응축기(40)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 높은 용액(수분의 함유량이 적은 용액)이 상기 혼합탱크(60)에서 혼합되어 중농도의 용액이 형성되고, 상기 중농도의 용액이 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 재 분사되도록 한다. 즉, 상기 증발기(30) 및 응축기(40)를 거친 상기 용액이 상기 혼합탱크(60)에서 혼합된 후, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 재 분사되도록 함으로써, 상기 용액의 온도를 감소시켜 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 다시 말하면, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)를 거친 상기 용액이 상기 혼합탱크(60)로 유동하여 섞이면서, 상기 용액의 온도가 감소하게 되며, 상기 제습액 내부 열량이 누적되는 것을 최소화함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 혼합탱크(60)로부터 상기 응축기(40)로 분사되는 용액과, 상기 응축기(40)로부터 상기 혼합탱크(60)로 유동되는 용액 간의 현열교환을 수행하는 열교환기(70)를 더 포함한다. 즉, 상기 열교환기(70)는 상기 응축기(40)로 분사되는 상기 용액과, 상기 응축기(40)로부터 상기 혼합탱크(60)로 유동되는 상기 용액이 인접하는 유동 경로상에 구비되어, 현열교환이 이루어지도록 함으로써, 상기 제습액 내부 열량이 누적되는 것을 최소화하는 역할을 수행하는 것이다. 이때, 상기 용액은 항류 방향으로 유동함으로써, 상기 열교환기(70)의 열교환 효율이 증가될 수 있는 이점이 있다. 즉, 상기 응축기(40)로 분사되는 용액과 상기 응축기(40)로부터 상기 혼합탱크(60)로 유동되는 용액은 지속적인 흐름을 가짐으로 인하여, 상기 열교환기(70)의 열교환 효율이 증가될 수 있는 것이다.
또한, 상기 응축기(40)와 기설정된 간격만큼 이격되어 구비되는 공랭식 응축기(80)를 더 포함한다. 상기 공랭식 응축기(80)는 상기 응축기(40)의 방열량을 증가시켜 상기 제습액의 내부 열량이 누적되는 것을 최소화하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 공랭식 응축기(80)는 필요에 따라 선택적으로 상기 응축기(40)와 동시에 운전되어 상기 응축기(40)의 방열량을 보충해주는 역할을 수행하는 것이다.
또한, 상기 혼합탱크(60)는, 외기의 온도 또는 습도가 증가할수록 상기 응축기(40)로 유동하는 상기 용액의 양을 증가시킬 수 있다. 즉, 외기의 온도 및 습도의 변화에 따라 상기 증발기(30)의 냉력 또는 상기 응축기(40)의 열력이 부족해지는 경우, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 유동하는 상기 용액의 양을 증가시켜 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 열효율을 향상시킬 수 있다. 일례로, 외기의 온도 및 습도가 증가하는 여름철에 상기 응축기(40)의 방열량이 부족한 경우, 상기 응축기(40)로 유동하는 상기 용액의 양을 증가시켜 상기 응축기(40)의 열효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 공랭식 응축기(80)의 팬 용량을 증가시켜 열효율을 더욱 향상시킬 수도 있다.
또한, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)와 기설정된 간격만큼 이격되어 구비되며, 상기 제습액이 외부를 향하는 방향으로 비산하는 것을 방지하는 데미스터(90)를 더 포함한다. 상기 데미스터(90)는 각각 상기 증발기(30) 및 응축기(40)로부터 토출되는 공기에 상기 제습액이 비산하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 데미스터(90)는 적어도 2개로 상기 증발기(30) 및 응축기(40)로부터 공기가 토출되는 방향에 각각 구비되어, 공기 중의 수분을 제거하며, 토출되는 공기에 상기 제습액이 비산하는 것을 최소화하는 것이다.
또한, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)와 기설정된 간격만큼 이격되어 구비되며, 상기 제습액과 공기의 접촉 표면적을 확대시키는 충진재(100)를 더 포함한다. 상기 충진재(100)는 상기 제습액과 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 흡입되는 공기가 서로 접촉하지 않고 교차하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 충진재(100)는 적어도 2개로 상기 증발기(30) 및 응축기(40)로 공기가 유입되는 방향에 각각 구비되어, 상기 제습액과 유입되는 공기가 서로 접촉되는 표면적을 확대시켜 흡수성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 제습액은, 이온성 액체로 형성될 수 있다. 종래의 제습액의 경우 부식성으로 인하여 상기 저장부(20) 등의 수명이 감소하게 되며, 결정화 성질에 의해 이물질이 쌓이게 되는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 제습액은 높은 온도에서 액화되므로 그에 따른 열 효율이 감소하게 되는 문제점이 있었다. 이에 반해, 상기 제습액이 이온성 액체로 형성되면, 부식성(PVC, 구리, 알루미늄, PP) 및 결정화 성질이 감소하여 수명을 증가시킬 수 있으며, 상기 응축기(40)의 열원만으로 액화되어 재활용에 필요한 열 효율이 증가하게 된다. 일례로, 상기 응축기(40)의 약 40°C의 열원만으로도 액화되어 재생될 수 있는 이점이 있다.
또한, 필요에 따라 선택적으로 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템에 상기 용액 보유량을 감소시켜 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 보다 상세하게, 액체 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 재생부에 상기 용액 보유량이 증가할 경우, 재생을 위한 공기 유량에 의해 열량이 지속적으로 쌓이게 됨으로써 상기 용액의 온도가 증가되함으로써, 냉매 사이클 온도가 증가하게 되어 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 효율이 감소하게 된다. 따라서, 필요에 따라 선택적으로 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템 상의 전체 용액 보유량을 감소시켜, 상기 용액의 온도 상승을 최소화시킴으로써, 냉매 사이클 온도 증가현상이 감소하도록 하여 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템 효율을 증가시킬 수 있다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템의 제어방법에 있어서, 상기 혼합탱크(60)로부터 상기 증발기(30)로 공급된 용액이 상기 증발기(30)에 의해 냉각되고, 상기 제습액에 의하여 공기 중의 수분이 흡착되도록 하는 수분흡착단계(S1)와 상기 수분흡착단계(S1) 이후, 수분을 흡착한 상기 제습액의 농도가 낮은 용액이 상기 혼합탱크(60)로 유동하는 저농도 용액 저장단계(S2)와 상기 혼합탱크(60)로부터 상기 응축기(40)로 공급된 용액이 상기 응축기(40)에 의해 히팅되고, 상기 용액 내부의 수분이 공기 중으로 방출되도록 하는 수분방출단계(S3)와 상기 수분방출단계(S3) 이후, 수분을 방출한 상기 제습액의 농도가 높은 용액이 상기 혼합탱크(60)로 유동하는 고농도 용액 저장단계(S4)를 포함하고, 상기 증발기(30)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 낮은 용액과 상기 응축기(40)를 거쳐 상기 제습액의 농도가 높은 용액이 상기 혼합탱크(60)에서 혼합되어 중농도의 용액이 형성되고, 상기 중농도의 용액이 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 재 분사되도록 한다. 즉, 상기 증발기(30) 및 응축기(40)를 거친 상기 용액이 상기 혼합탱크(60)에서 혼합된 후, 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 재 분사되도록 함으로써, 상기 용액의 온도를 감소시켜 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템에 있어서, 외기를 도입시켜 공조 공간으로 안내하고, 다시 외부로 배출하도록 급기측 배관과 배기 측 배관을 포함하는 배관 모듈과 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 적어도 2개의 외기구와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 적어도 2개의 배기구와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 환기구(140)와 상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 급기구(150)와 상기 환기구(140)의 일측에 구비되는 환기팬(160)과 상기 급기구(150)의 일측에 구비되는 급기팬(170)과 상기 적어도 2개의 외기구의 일측에 각각 구비되는 외기팬(180)과 상기 배관 모듈의 일측에 구비되어, 공기의 유입량 또는 공기의 유동 방향을 조절하는 복수개의 댐퍼(200)와 상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어하는 사방밸브를 포함한다.
여기서, 상기 환기구(140)는 실내의 공기가 유동하는 출입구를 의미하고, 제1배기구(131)는 실내 공기에서 회수한 환기가 유동하는 출입구를 의미하며, 제1외기구(121)는 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 유동하거나 실내로 공급되는 외기가 유동하는 출입구를 의미하고, 상기 제2외기구(122)는 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)로 유동하거나 상기 열교환기(70)로 유동하는 외기의 출입구를 의미하며, 상기 제2배기구(132)는 상기 증발기(30) 또는 응축기(40)를 거친 공기 또는 상기 열교환기(70)를 거친 공기가 외부로 유동하는 출입구를 의미하고, 상기 급기구(150)는 실내로 공급되는 공기가 유동하는 출입구를 의미한다.
한편, 외기의 온도 또는 습도에 따라 상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어할 수 있다. 일례로, 여름철의 경우 상기 냉매가 상기 증발기(30)로부터 압축기로 유동한 후 상기 응축기(40), 공랭식 응축기(80) 및 팽창밸브를 거친 후 재차 상기 증발기(30)로 유동하고, 겨울철의 경우 상기 여름철의 경우와 반대방향으로 상기 냉매가 유동하도록 할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 댐퍼(200)는, 실내에서 환기된 공기가 외부로 배출되는 양을 조절하는 제1궤도율댐퍼(201)와 실내에서 환기된 공기가 회수하는 양을 조절하는 제2궤도율댐퍼(202)와 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 상기 실내에서 환기된 공기를 혼합하거나, 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기를 실내로 유동하도록 하는 제3댐퍼(203)와 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 상기 실내에서 환기된 공기가 혼합되어 상기 증발기(30)로 유동하도록 하는 제4댐퍼(204)와 상기 제4댐퍼(204)를 통과한 공기가 실내로 유동하도록 하는 제5댐퍼(205)와 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하거나, 상기 응축기(40)로 유동하도록 하는 제6댐퍼(206)와 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하는 제7댐퍼(207)와 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)로 유동하도록 하거나, 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제8댐퍼(208)와 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제9댐퍼(209)와 상기 제9댐퍼(209)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제10댐퍼(210)와 상기 제6댐퍼(206)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제11댐퍼(211)와 상기 제8댐퍼(208)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)로 유동하도록 하는 제12댐퍼(212)를 포함한다.
또한, 상기 외기의 온도 또는 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 사방밸브는, 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환할 수 있다. 즉, 상기 사방밸브는 일례로, 여름철의 경우 상기 냉매가 상기 증발기(30)로부터 압축기로 유동한 후 상기 응축기(40), 공랭식 응축기(80) 및 팽창밸브를 거친 후 재차 상기 증발기(30)로 유동하고, 겨울철의 경우 상기 여름철의 경우와 반대방향으로 상기 냉매가 유동하도록 제어하는 것이다.
이와 같은 구성을 통하여 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템은 외기의 온도 또는 습도에 따라 상기 복수개의 댐퍼(200)를 제어함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있다.
먼저, 도 4를 참조하면, 상기 외기의 온도가 기설정값 미만이고, 상기 외기의 습도가 상기 기설정된 값 미만인 경우, 상기 사방밸브는, 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하고, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급됨으로써 실내로 수분이 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 한다. 이때, 급기유동에서는 폐쇄된 상기 제5댐퍼(205)로 인하여 공기가 상기 공조 공간내로 유동되도록 하여 상기 증발기(30) 및 응축기(40)에 의해 가습된 공기가 실내로 공급될 수 있도록 한다. 또한, 배기유동에서는 상기 제8댐퍼(208)와 제11댐퍼(211)는 폐쇄된 상태를 유지하고, 상기 제9댐퍼(209)와 제11댐퍼(211)가 개방되어 상기 공랭식 응축기(80)를 거쳐 외부로 공기가 유동되도록 할 수도 있다.
즉, 동절기에 저온 저습의 외기가 100% 유입될 경우, 난방부하가 크게 증가함으로 환기와 외기를 혼합하여 상기 증발기(30)로 공급되도록 하는 것이다. 이때, 상기 증발기(30)는 공기에 습기를 공급하는 가습부 역할을 수행하고, 상기 응축기(40)는 급수부 역할을 수행한다. 즉, 상기 환기와 외기가 혼합되어 상기 증발기(30)로 공급되면, 상기 환기와 외기가 혼합된 혼합기의 온도와 습도가 증가된다. 이와 같은 상태에서 상기 혼합기가 실내로 유동하도록 함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이때, 상기 응축기(40)로 물을 공급하는 급수라인(220)을 더 포함할 수 있다. 즉, 실내를 가습하기 위하여 상기 응축기(40)에 상기 급수라인(220)을 추가로 설치하여 상기 혼합기의 습도를 더욱 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 상기 외기의 온도가 기설정된 값을 초과하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40) 또는 공랭식 응축기(80)로 유동되도록 한다. 이때, 급기유동에서는 폐쇄된 상기 제5댐퍼(205)로 인하여 공기가 상기 공조 공간내로 유동되도록 하여 상기 증발기(30) 및 응축기(40)에 의해 제습된 공기가 실내로 공급될 수 있도록 한다. 또한, 배기유동에서는 상기 제8댐퍼(208)와 제11댐퍼(211)는 폐쇄된 상태를 유지하고, 상기 제9댐퍼(209)와 제11댐퍼(211)가 개방되어 공기가 상기 공랭식 응축기(80)를 거쳐 외부로 유동되도록 할 수도 있다.
즉, 하절기에 고온 고습의 외기가 100% 유입될 경우, 냉방부하가 크게 증가함으로 환기와 외기를 혼합하여 상기 증발기(30)로 공급되도록 하는 것이다. 이때, 상기 증발기(30)는 공기에 습기를 제거하는 제습부 역할을 수행하고, 상기 응축기(40)는 상기 제습액을 액화시키는 재생부 역할을 수행한다. 즉, 상기 환기와 외기가 혼합되어 상기 증발기(30)로 공급되면, 상기 환기와 외기가 혼합된 혼합기의 온도와 습도가 감소된다. 이와 같은 상태에서 상기 혼합기가 실내로 유동하도록 함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 혼합기의 잠열부하가 감소된 상태로 실내로 공급될 수 있어 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 이때, 상기 외기팬(180)의 풍량을 전량 상기 응축기(40)를 향하도록 함으로써, 상기 용액 내의 수분제거 효율을 향상시킬 수도 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 상기 외기의 온도가 기설정된 값을 초과하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동한 후 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하며, 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하고, 상기 제8댐퍼(208) 및 제12댐퍼(212)가 개방되고 상기 제9댐퍼(209)가 폐쇄되도록 하여 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 한다. 이때, 급기유동에서는 폐쇄된 상기 제5댐퍼(205)로 인하여 공기가 상기 공조 공간내로 유동되도록 하여 상기 증발기(30) 및 응축기(40)에 의해 제습된 공기가 실내로 공급될 수 있도록 한다. 또한, 배기유동에서는 상기 제7댐퍼(207)를 개방하여 상기 응축기(40)로 상기 제2외기구(122)를 통과한 외기가 유동하도록 하며, 상기 제8댐퍼(208) 및 제12댐퍼(212)를 개방하고, 상기 제9댐퍼(209)를 폐쇄하여 상기 응축기(40)를 거친 공기가 상기 제2배기구(132)를 통해 외부로 유동할 수 있다. 또한, 상기 제6댐퍼(206)와 제11댐퍼(211)를 개방하여 상기 제2외기구(122)를 통과한 외기가 상기 공랭식 응축기(80)를 거쳐 상기 제2배기구(132)를 통하여 외부로 유동하도록 할 수 있다. 즉, 상기 제9댐퍼(209)와 제10댐퍼(210)는 상기 응축기(40)와 공랭식 응축기(80)로 유입되는 공기의 유동을 분리하는 역할을 수행하며, 이를 통해 상기 응축기(40)를 거친 공기와 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하는 외기의 열교환을 감소시킴으로써, 상기 공랭식 응축기(80)의 방열량을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 하절기에 고온 저습의 외기가 100% 유입될 경우에도, 냉방부하가 증가함으로 환기와 외기를 혼합하여 상기 증발기(30)로 공급되도록 한다. 이때, 상기 증발기(30)는 공기에 습기를 제거하는 제습부 역할을 수행하고, 상기 응축기(40)는 상기 제습액을 액화시키는 재생부 역할을 수행한다. 즉, 상기 환기와 외기가 혼합되어 상기 증발기(30)로 공급되면, 상기 환기와 외기가 혼합된 혼합기의 온도와 습도가 감소된다. 이와 같은 상태에서 상기 혼합기가 실내로 유동하도록 함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 혼합기의 잠열부하가 감소된 상태로 실내로 공급될 수 있어 열효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
결과적으로, 실내 공기질의 향상을 위하여 외기를 실내로 유입하고 환기를 실외로 방출해야 하지만 겨울철, 여름철과 같이 외기온도가 실내공기의 온도와 큰 차이를 나타내는 경우 냉난방에 소요되는 부하가 증가되어 에너지의 소비가 급격히 증가하게 되는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명의 전외기 공조시스템에서 상기 제1궤도율댐퍼(201)는 20% 개방하고, 상기 제2궤도율댐퍼(202)는 80% 개방시킨다. 이때, 상기 제1궤도율댐퍼(201)가 20%를 초과하여 개방되면 공기질의 쾌적성은 증가하나 열효율이 크게 감소하게 되는 문제점이 있고, 20% 미만으로 개방되면 열효율은 향상되나 공기질의 쾌적성이 감소하게 되는 문제점이 있다. 따라서, 적절한 외기 유입량 선정이 필요하며 실험을 통하여 외기 20%와 환기 80%를 혼합하여 실내에 공급할 경우 소비전력이 30% 이상 저감함을 확인할 수 있다. 여기서, 시험 조건으로는 외기 30°C, 운전 온도 28°C 상태에서 외기가 100% 유입될 경우, 소비전력이 60 내지 70kW가 소요되고, 본 발명과 같이 외기 20%와 환기 80%가 유입될 경우 소비전력이 40 내지 45kW가 소요되어, 소비전력이 30% 이상 저감함을 확인할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 상기 외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 50% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 50% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 한다. 이때, 급기유동에서는 50% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)에 의해 실내 공기가 외부로 배기되며, 50% 개방된상기 제2궤도율댐퍼에 의해 환기와 외기가 혼합되고 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)의 개방을 통해 상기 증발기(30)로 유동하게 된다. 또한, 폐쇄된 상기 제5댐퍼(205)로 인하여 공기가 상기 공조 공간내로 유동되도록 하여 상기 증발기(30) 및 응축기(40)에 의해 가습된 공기가 실내로 공급될 수 있도록 한다. 또한, 배기유동에서는 상기 제8댐퍼(208)와 제11댐퍼(211)는 폐쇄된 상태를 유지하고, 상기 제9댐퍼(209)와 제11댐퍼(211)가 개방되어 공기가 상기 공랭식 응축기(80)를 거쳐 외부로 유동되도록 할 수도 있다.
즉, 간절기에는 외기의 부하가 상대적으로 적음으로 환기유입량을 감소시켜 실내의 쾌적성을 증대시키는 것이다. 이때, 상기 증발기(30)는 공기에 습기를 제거하는 제습부 역할을 수행하고, 상기 응축기(40)는 상기 제습액을 액화시키는 재생부 역할을 수행한다. 이때, 간절기의 다습 조건 시, 상기 외기팬(180)의 풍량을 전량 상기 응축기(40)를 향하도록 함으로써, 상기 용액 내의 수분제거 효율을 향상시킬 수도 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 상기 외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 완전히 개방하고, 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 완전히 폐쇄하여 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기를 외부로 배출되도록 하고, 상기 제3댐퍼(203) 및 제5댐퍼(205)를 개방하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기가 실내로 공급되도록 하며, 상기 제2외기구(122)에 구비되는 상기 외기팬(180)을 정지하고, 상기 제6댐퍼(206), 제7댐퍼(207), 제8댐퍼(208), 제9댐퍼(209), 제10댐퍼(210), 제11댐퍼(211) 및 제12댐퍼(212)를 폐쇄한다.
즉, 봄 또는 가을과 같은 간절기 저습조건의 경우, 냉난방의 부하가 매우 적음으로 실내 공기를 외부로 배출하고 실외공기를 내부로 공급시켜 쾌적성을 증가시킬 수 있다. 또한, 봄 또는 가을과 같은 간절기 저습조건의 경우, 상기 증발기(30) 및 응축기(40)의 가동을 중지하여 에너지 효율을 향상시킬 수도 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 가습모드로 전환 될 수 있는 제습시스템을 포함하는 전외기 공조시스템의 제어방법에 있어서, 외기의 온도 및 습도를 측정하는 측정단계(S10)와 상기 측정단계(S10) 이후, 상기 외기의 온도 및 습도에 따라 상기 사방밸브, 환기팬(160), 급기팬(170), 외기팬(180) 및 복수개의 댐퍼(200)를 제어하는 제어단계(S20)를 포함한다.
보다 상세하게, 상기 외기의 온도가 7°C 이하인 경우, 동절기 제어로직을 수행하도록 한다.
이때, 상기 동절기 제어로직은, 도 4와 같이 상기 사방밸브를 통하여 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하고, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 한다.
또한, 상기 증발기(30)로 유입되는 공기와 상기 증발기(30)로부터 유출되는 공기의 절대 습도차가 5% 이하인 경우, 상기 급수라인(220)을 통하여 상기 응축기(40)로 물이 공급되도록 한다.
또한, 상기 외기의 온도가 30°C 이상이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 이상인 경우, 하절기 고습 조건 제어로직을 수행하도록 한다.
이때, 상기 하절기 고습 조건 제어로직은, 도 5와 같이 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 한다.
삭제
또한, 상기 외기의 온도가 30°C 이상이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 미만인 경우, 하절기 저습 조건 제어로직을 수행하도록 한다.
이때, 상기 하절기 저습 조건 제어로직은, 도 6과 같이 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동한 후 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하며, 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하고, 상기 제8댐퍼(208) 및 제12댐퍼(212)가 개방되고 상기 제9댐퍼(209)가 폐쇄되도록 하여 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 한다.
삭제
또한, 상기 외기의 온도가 7°C 초과 25°C 이하이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 이상인 경우, 간절기 고습 조건 제어로직을 수행하도록 한다.
이때, 상기 간절기 고습 조건 제어로직은, 도 7과 같이 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 50% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 50% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 한다.
삭제
또한, 상기 외기의 온도가 7°C 초과 25°C 이하이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 미만인 경우, 간절기 저습 조건 제어로직을 수행하도록 한다.
이때, 상기 간절기 저습 조건 제어로직은, 도 8과 같이 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 완전히 개방하고, 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 완전히 폐쇄하여 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기를 외부로 배출되도록 하고, 상기 제3댐퍼(203) 및 제5댐퍼(205)를 개방하여 상기 제1외기구(121)을 통과한 공기가 실내로 공급되도록 하며, 상기 제2외기구(122)에 구비되는 상기 외기팬(180)을 정지하고, 상기 제6댐퍼(206), 제7댐퍼(207), 제8댐퍼(208), 제9댐퍼(209), 제10댐퍼(210), 제11댐퍼(211) 및 제12댐퍼(212)를 폐쇄한다.
결과적으로, 본 발명의 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템 및 그 제어방법은 상기 혼합탱크(60)를 통해 고농도 및 저농도의 제습액을 혼합하여 사이클 내에서 에너지밸런스를 최적화함으로써, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 외부 부하조건에 따라 공기의 유동을 제어함으로서, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 순환 라인
20 : 저장부
30 : 증발기
40 : 응축기
50 : 노즐부
60 : 혼합탱크
70 : 열교환기
80 : 공랭식 응축기
90 : 데미스터
100 : 충진재
121 : 제1외기구
122 : 제2외기구
131 : 제1배기구
132 : 제2배기구
140 : 환기구
150 : 급기구
160 : 환기팬
170 : 급기팬
180 : 외기팬
200 : 댐퍼
201 : 제1궤도율댐퍼
202 : 제2궤도율댐퍼
203 : 제3댐퍼
204 : 제4댐퍼
205 : 제5댐퍼
206 : 제6댐퍼
207 : 제7댐퍼
208 : 제8댐퍼
209 : 제9댐퍼
210 : 제10댐퍼
211 : 제11댐퍼
212 : 제12댐퍼
220 : 급수라인
S1 : 수분흡착단계
S2 : 저농도 용액 저장단계
S3 : 수분방출단계
S4 : 고농도 용액 저장단계
S5 : 중농도 용액 공급단계
S10 : 측정단계
S20 : 제어단계

Claims (32)

  1. 순환 라인(10), 저장부(20), 증발기(30), 응축기(40), 노즐부(50), 혼합탱크(60), 열교환기(70) 및 공랭식 응축기(80)를 포함하는 제습시스템을 포함하며, 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템에 있어서,
    외기를 도입시켜 공조 공간으로 안내하고, 다시 외부로 배출하도록 하는 배관 모듈;
    상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 제1외기구(121);
    상기 배관 모듈의 타측에 구비되는 제2외기구(122);
    상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 제1배기구(131);
    상기 배관 모듈의 타측에 구비되는 제2배기구(132);
    상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 환기구(140);
    상기 배관 모듈의 일측에 구비되는 급기구(150);
    상기 환기구(140)의 일측에 구비되는 환기팬(160);
    상기 급기구(150)의 일측에 구비되는 급기팬(170);
    상기 제1외기구 및 제2외기구의 일측에 각각 구비되는 외기팬(180);
    상기 배관 모듈의 일측에 구비되어, 공기의 유입량 또는 공기의 유동 방향을 조절하는 복수개의 댐퍼(200); 및
    상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어하는 사방밸브;를 포함하고,
    외기의 온도 또는 습도에 따라 상기 공기의 유입량 또는 상기 공기와 냉매의 유동방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 댐퍼(200)는,
    실내에서 환기된 공기가 외부로 배출되는 양을 조절하는 제1궤도율댐퍼(201);
    실내에서 환기된 공기가 회수하는 양을 조절하는 제2궤도율댐퍼(202);
    상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 상기 실내에서 환기된 공기를 혼합하거나, 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기를 실내로 유동하도록 하는 제3댐퍼(203);
    상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 상기 실내에서 환기된 공기가 혼합되어 상기 증발기(30)로 유동하도록 하는 제4댐퍼(204);
    상기 제4댐퍼(204)를 통과한 공기가 실내로 유동하도록 하는 제5댐퍼(205);
    상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하거나, 상기 응축기(40)로 유동하도록 하는 제6댐퍼(206);
    상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하는 제7댐퍼(207);
    상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)로 유동하도록 하거나, 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제8댐퍼(208);
    상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제9댐퍼(209);
    상기 제9댐퍼(209)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제10댐퍼(210);
    상기 제6댐퍼(206)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동하도록 하는 제11댐퍼(211); 및
    상기 제8댐퍼(208)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)로 유동하도록 하는 제12댐퍼(212);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외기의 온도 또는 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 사방밸브는, 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 외기의 온도가 기설정값 미만이고, 상기 외기의 습도가 상기 기설정된 값 미만인 경우, 상기 사방밸브는, 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하고, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급됨으로써 실내로 수분이 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 응축기(40)로 물을 공급하는 급수라인(220);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 외기의 온도가 기설정된 값을 초과하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40) 또는 공랭식 응축기(80)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 외기의 온도가 기설정된 값을 초과하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동한 후 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하며, 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하고, 상기 제8댐퍼(208) 및 제12댐퍼(212)가 개방되고 상기 제9댐퍼(209)가 폐쇄되도록 하여 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값을 초과하는 경우, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 50% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 50% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 외기의 온도가 기설정된 범위 내에 속하고, 상기 외기의 습도가 기설정된 값 미만인 경우, 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 완전히 개방하고, 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 완전히 폐쇄하여 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기를 외부로 배출되도록 하고, 상기 제3댐퍼(203) 및 제5댐퍼(205)를 개방하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기가 실내로 공급되도록 하며, 상기 제2외기구(122)에 구비되는 상기 외기팬(180)을 정지하고, 상기 제6댐퍼(206), 제7댐퍼(207), 제8댐퍼(208), 제9댐퍼(209), 제10댐퍼(210), 제11댐퍼(211) 및 제12댐퍼(212)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 가습모드로 전환 될 수 있는 전외기 공조시스템.
  10. 제2항의 전외기 공조시스템의 제어방법으로,
    외기의 온도 및 습도를 측정하는 측정단계(S10);
    상기 측정단계(S10) 이후, 상기 외기의 온도 및 습도에 따라 상기 사방밸브, 환기팬(160), 급기팬(170), 외기팬(180) 및 복수개의 댐퍼(200)를 제어하는 제어단계(S20);를 포함하고,
    상기 외기의 온도가 7°C 이하인 경우, 동절기 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 동절기 제어로직은, 상기 사방밸브를 통하여 상기 냉매의 유동방향을 반대방향으로 전환하고, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 응축기(40)로 물을 공급하는 급수라인(220);을 더 포함하고, 상기 증발기(30)로 유입되는 공기와 상기 증발기(30)로부터 유출되는 공기의 절대 습도차가 5% 이하인 경우, 상기 급수라인(220)을 통하여 상기 응축기(40)로 물이 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  13. 제2항의 전외기 공조시스템의 제어방법으로,
    외기의 온도 및 습도를 측정하는 측정단계(S10);
    상기 측정단계(S10) 이후, 상기 외기의 온도 및 습도에 따라 상기 사방밸브, 환기팬(160), 급기팬(170), 외기팬(180) 및 복수개의 댐퍼(200)를 제어하는 제어단계(S20);를 포함하고,
    상기 외기의 온도가 30°C 이상이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 이상인 경우, 하절기 고습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하절기 고습 조건 제어로직은, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  15. 삭제
  16. 제2항의 전외기 공조시스템의 제어방법으로,
    외기의 온도 및 습도를 측정하는 측정단계(S10);
    상기 측정단계(S10) 이후, 상기 외기의 온도 및 습도에 따라 상기 사방밸브, 환기팬(160), 급기팬(170), 외기팬(180) 및 복수개의 댐퍼(200)를 제어하는 제어단계(S20);를 포함하고,
    상기 외기의 온도가 30°C 이상이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 미만인 경우, 하절기 저습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 하절기 저습 조건 제어로직은, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 20% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 80% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 공랭식 응축기(80)로 유동한 후 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하며, 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동하도록 하고, 상기 제8댐퍼(208) 및 제12댐퍼(212)가 개방되고 상기 제9댐퍼(209)가 폐쇄되도록 하여 상기 응축기(40)를 통과한 공기가 상기 제2배기구(132)를 통과하여 실외로 유동하도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  18. 삭제
  19. 제2항의 전외기 공조시스템의 제어방법으로,
    외기의 온도 및 습도를 측정하는 측정단계(S10);
    상기 측정단계(S10) 이후, 상기 외기의 온도 및 습도에 따라 상기 사방밸브, 환기팬(160), 급기팬(170), 외기팬(180) 및 복수개의 댐퍼(200)를 제어하는 제어단계(S20);를 포함하고,
    상기 외기의 온도가 7°C 초과 25°C 이하이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 이상인 경우, 간절기 고습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 간절기 고습 조건 제어로직은, 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기는 50% 개방된 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 통과하여 외부로 배출되고, 50% 개방된 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 통과하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기와 혼합되며, 상기 제3댐퍼(203) 및 제4댐퍼(204)가 개방되어 상기 증발기(30)로 공급되도록 하고, 상기 제6댐퍼(206)가 폐쇄되고 상기 제7댐퍼(207)가 개방되어 상기 제2외기구(122)를 통과한 공기가 상기 응축기(40)로 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  21. 삭제
  22. 제2항의 전외기 공조시스템의 제어방법으로,
    외기의 온도 및 습도를 측정하는 측정단계(S10);
    상기 측정단계(S10) 이후, 상기 외기의 온도 및 습도에 따라 상기 사방밸브, 환기팬(160), 급기팬(170), 외기팬(180) 및 복수개의 댐퍼(200)를 제어하는 제어단계(S20);를 포함하고,
    상기 외기의 온도가 7°C 초과 25°C 이하이고, 상기 외기의 상대습도가 50% 미만인 경우, 간절기 저습 조건 제어로직을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 간절기 저습 조건 제어로직은, 상기 제1궤도율댐퍼(201)를 완전히 개방하고, 상기 제2궤도율댐퍼(202)를 완전히 폐쇄하여 상기 환기팬(160)으로 인하여 실내로 유동된 공기를 외부로 배출되도록 하고, 상기 제3댐퍼(203) 및 제5댐퍼(205)를 개방하여 상기 제1외기구(121)를 통과한 공기가 실내로 공급되도록 하며, 상기 제2외기구(122)에 구비되는 상기 외기팬(180)을 정지하고, 상기 제6댐퍼(206), 제7댐퍼(207), 제8댐퍼(208), 제9댐퍼(209), 제10댐퍼(210), 제11댐퍼(211) 및 제12댐퍼(212)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 전외기 공조시스템의 제어방법.
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