KR102575089B1 - 공기조화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 공조 유닛; 칠러 유닛; 바이패스 댐퍼; 냉각수 밸브; 온도센서; 및 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 정시 제어모드시, 온도센서에서 감지된 측정온도와 희망온도에 따라 바이패스 댐퍼와 냉각수 밸브를 제어할 수 있다.
이에 의하면, 열교환기로 유입되는 냉수의 양을 조절하여 실내공기 흡입부로 유입되는 공기의 온도를 조절할 수 있고, 바이패스부로 유입되는 더운 공기의 양을 조절할 수 있다.
공조 유닛은 실내공기 흡입부와, 실내공기 흡입부로 유입된 공기와 열교환하는 열교환기와, 열교환기를 바이패스하여 공기가 유입되는 바이패스부를 포함할 수 있다. 칠러 유닛은 열교환기와 냉수 순환유로로 연결될 수 있다. 바이패스 댐퍼는 바이패스부에 설치될 수 있다. 냉각수 밸브는 냉수 순환유로에 설치될 수 있다. 온도 센서는 온도를 측정할 수 있다.

Description

공기조화 시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM}
본 발명은 공기조화 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 제어부에 의해 제어되는 적어도 하나의 댐퍼를 포함하는 공기조화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하는 기기로서, 공기의 온도와, 습도와, 청정도 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.
공기조화기는, 실내의 공기를 흡입하여 저온 또는 고온의 냉매와 열교환 한 후 실내로 토출하는 것을 반복하는 작용에 의해 공조대상공간을 냉방, 난방 또는 환기시키는 시스템으로써, 압축기, 팽창기구, 제1열교환기(응축기 또는 증발기) 및 제2열교환기(증발기 또는 응축기)로 이루어진 냉매의 냉동사이클로 이루어진다.
그리고, 주지된 바와 같이 공기조화기는, 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 나뉘고, 용량의 크기에 따라서 소용량의 공기조화기와 대용량의 공기조화기로 나뉠 수 있다.
특히, 대용량의 공기조화기는 실내기와 실외기가 일체형으로 구성되고, 덕트 등에 의해 공기조화가 필요한 다수의 공조대상공간으로 조화된 공기의 고급이 가능한 구조를 가질 수 있다.
또한, 대용량의 공기조화기 중, 목표대상공간의 온도, 습도 및 청정도 상황에 따른 목표 부하량에 맞추어 외부 공기(외기)와 실내 공기와 적정 비율로 혼합함으로써 사용자에게 최적의 공조감을 부여하도록 구성된 것을 '에어 핸들링 유닛(Air Handling Unit)으로 분류하기도 한다.
이와 같은 에어 핸들링 유닛은, 목표대상공간의 부하 용량에 따라서 시스템을 효율적으로 구동되도록, 각 기능에 따라 모듈별로 구성될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 공기가 열교환기를 바이패스 하여 유입되도록 조절하는 바이패스 댐퍼를 제어 가능한 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 온도센서에서 감지된 측정온도와 희망온도에 따라 바이패스 댐퍼의 개도를 제어할 수 있는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는, 온도센서에서 감지된 측정온도와 희망온도에 따라 열교환기로 유입되는 냉수의 양을 조절할 수 있는 공기조화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 공조 유닛; 칠러 유닛; 바이패스 댐퍼; 냉각수 밸브; 온도센서; 및 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 정시 제어모드시, 상기 온도센서에서 감지된 측정온도와 희망온도에 따라 상기 바이패스 댐퍼와 상기 냉각수 밸브를 제어할 수 있다.
이에 의하면, 열교환기로 유입되는 냉수의 양을 조절하여 실내공기 흡입부로 유입되는 공기의 온도를 조절할 수 있고, 바이패스부로 유입되는 더운 공기의 양을 조절할 수 있다.
공조 유닛은 실내공기 흡입부와, 상기 실내공기 흡입부로 유입된 공기와 열교환하는 열교환기와, 상기 열교환기를 바이패스하여 공기가 유입되는 바이패스부를 포함할 수 있다. 칠러 유닛은 상기 열교환기와 냉수 순환유로로 연결될 수 있다. 바이패스 댐퍼는 상기 바이패스부에 설치될 수 있다. 냉각수 밸브는 상기 냉수 순환유로에 설치될 수 있다. 온도 센서는 온도를 측정할 수 있다.
상기 온도센서는, 상기 공조유닛이 설치된 공조실과 덕트로 연결된 실내에 위치할 수 있다. 이에 의하면, 측정온도는 실내온도일 수 있다.
상기 온도센서는, 상기 공조유닛이 설치된 공조실과 실내를 연결하는 덕트에 설치될 수 있다. 이에 의하면, 측정온도는 공조유닛에서 취출되는 공기의 온도일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 미만이면, 상기 바이패스 댐퍼를 상기 냉각수 코일보다 우선적으로 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 미만이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 이상이거나 상기 바이패스 댐퍼가 풀 오픈일 때까지 상기 바이패스 댐퍼의 개도를 제1소정주기로 제1설정개도씩 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 미만이고 상기 바이패스 댐퍼가 풀 오픈이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 이상이거나 상기 냉각수 밸브가 풀 클로즈일 때까지 상기 냉각수 밸브의 개도를 제2설정주기로 제2설정개도씩 감소시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 초과이면, 상기 냉각수 밸브를 상기 바이패스 댐퍼보다 우선적으로 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 초과이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 이하이거나 상기 냉각수 밸브가 풀 오픈일 때까지 상기 냉각수 밸브의 개도를 제3소정주기로 제3설정개도씩 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 초과이고 상기 냉각수 밸브가 풀 오픈이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 이하이거나 상기 바이패스 댐퍼가 풀 클로즈일 때까지 상기 바이패스 댐퍼의 개도를 제4소정주기로 제4설정개도씩 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 상기 공조 유닛이 설치된 공조실에 배치된 배기댐퍼를 더 포함할 수 있다. 상기 공조 유닛은 외기 댐퍼가 설치된 외기 흡입부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 외기 댐퍼 및 상기 배기 댐퍼를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 정시 제어모드의 진입 시, 상기 외기 댐퍼 및 배기 댐퍼를 각각 설정 개도로 제어하고, 상기 바이패스 댐퍼 및 냉각수 밸브 각각이 풀 오픈되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정온도가 예냉 판단온도 이상이면, 상기 외기 댐퍼와 상기 배기 댐퍼와 상기 냉각수 밸브 각각이 풀 오픈되도록 제어하고 상기 바이패스 댐퍼가 풀 클로즈 되도록 제어하는 예냉 제어모드를 실시하고, 상기 측정온도가 상기 예냉 판단온도 미만이면 상기 정시 제어모드를 진입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템은, 공기중의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 이산화탄소 센서에서 측정된 측정농도에 따라 상기 외기 댐퍼 및 배기 댐퍼를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정농도가 기설정된 설정농도보다 높으면 상기 외기 댐퍼 및 배기 댐퍼의 개도를 증가시킬 수 있다.
상기 공조 유닛은, 취출구 및 상기 취출구로 공기를 송풍시키는 송풍기구를 더 포함할 수 있다. 상기 취출구는 적어도 일부가 실내의 바닥면 아래에 배치되는 플로워 덕트에 연결되고, 상기 플로어 덕트에는 정압 센서가 구비되고, 상기 제어부는 상기 정압 센서에서 감지된 측정압력에 의해 상기 송풍 기구의 운전 주파수를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 측정압력이 기설정된 정압보다 낮으면 상기 송풍 기구의 운전 주파수가 높아지도록 제어할 수 있다.
상기 정압센서는, 상기 플로어 덕트의 상기 취출구에서 먼 단부에 배치되는 제1정압센서; 및 상기 취출구와 제1정압센서 사이에 배치된 제2정압센서를 포함할 수 있다. 상기 측정압력은 상기 제1정압센서 및 상기 제2정압센서에서 각각 측정된 압력의 평균 압력일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 실내의 온도를 희망온도로 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 바이패스 댐퍼 및 냉각수 밸브의 개도를 소정주기로 설정개도에 따라 증가 또는 감소되도록 제어함으로써, 각 개도의 변화에 따른 온도 변화가 측정온도에 반영될 수 있다.
또한, 바이패스 댐퍼 및 냉각수 밸브의 개도를 소정주기로 설정개도에 따라 증가 또는 감소되도록 제어함으로써, 실내의 급격한 온도 변화를 방지할 수 있다.
또한, 외기댐퍼와 배기댐퍼를 제어하여 실내의 이산화탄소 농도를 낮출 수 있다.
또한, 송풍기구를 제어하여 실내로 공급되는 공기의 압력을 정압으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛을 일 방향에서 바라본 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛의 내부가 도시된 도면이다.
도 4는 혼합 유닛이 도시된 사시도이다.
도 5는 혼합 유닛의 분해 사시도이다.
도 6은 송풍 유닛이 도시된 사시도이다.
도 7은 송풍 유닛의 분해 사시도이다.
도 8은 제어 유닛의 분해 사시도이다.
도 9는 취출 유닛이 도시된 사시도이다.
도 10은 취출 유닛의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 유닛이 간략히 도시된 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 유닛의 취출유닛이 도시된 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛을 포함하는 공기조화 시스템의 일 예가 도시된 구성도이다.
도 14는 공기조화 시스템을 제어하기 위한 제어 블록도이다.
도 15은 냉방운전 시 공기조화 시스템의 운전 순서가 도시된 순서도이다.
도 16는 난방운전 시 공기조화 시스템의 운전 순서가 도시된 순서도이다.
도 17는 정시제어모드 시 공기조화 시스템의 운전 순서가 도시된 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛을 일 방향에서 바라본 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛을 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공조 유닛(1)은 본체(10)를 포함할 수 있다. 본체(10)는 일체형일 수 있다.
공조 유닛(1)은 혼합 유닛(100) 및 송풍 유닛(200)을 포함할 수 있다. 공조 유닛(1)은 취출 유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 이 때, 본체(10)는 일체형으로 형성되지 않고, 혼합 유닛(100), 송풍 유닛(200), 취출 유닛(300)의 결합에 따라 형성될 수 있다.
본체(10)는 대략 직육면체 형상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
송풍 유닛(200)은 혼합 유닛(100)과 취출 유닛(300)의 사이에 배치될 수 있다. 이는 송풍 유닛(200)의 내부에 구비된 송풍 기구(210)가 혼합 유닛(100)에서 혼합된 공기를 취출 유닛(300)에 형성된 취출구(310)로 송풍시키기 위함이다.
예를 들어, 혼합 유닛(100)은 송풍 유닛(200)의 상측에 배치될 수 있고 취출 유닛(300) 송풍 유닛(200)은 취출 유닛(300)의 상측에 배치될 수 있다.
공조유닛(1)은 실내(50, 도 11 참조)로 공기를 공급하여 실내(50)의 공기를 조화시킬 수 있다. 공조유닛(1)은 실내(50)과 연통된 덕트를 통해 공기를 송풍시킬 수 있다.
본체(10)에는 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)가 구비될 수 있다. 좀 더 상세히, 혼합 유닛(100)은 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)를 포함할 수 있다. 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)는 각각 혼합 유닛(100)의 서로 다른 면에 위치함이 바람직하다.
또한, 공조 유닛(1)의 전체 높이가 낮아지기 위해, 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)는 본체(10)의 상면에 위치하지 않고, 둘레면에 위치함이 바람직하다.
실내공기 흡입부(110)로는 실내 공기가 유입될 수 있다. 이 때 실내 공기는 실내(50)를 순환하고 되돌아온 순환 공기(RA: Return Air)를 의미할 수 있다. 순환 공기(RA)는 실내(50)에서 활동하는 사람들의 체온 및 호흡에 의해 상대적으로 온도와, 이산화탄소(CO₂)농도가 높을 수 있다.
외기 흡입부(120)로는 실외의 공기인 외기(OA: Outdoor Air)가 유입될 수 있다. 외기(OA)는 상대적으로 CO₂분압이 낮을 수 있다.
바이패스부(130)로는 실내(50)을 순환하고 되돌아온 순환 공기(RA)가 실내공기 흡입부(110)를 바이패스 하여 본체(10) 내부로 유입될 수 있다.
실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)로 유입된 공기는 본체(10) 내부에서 혼합될 수 있다. 좀 더 상세히, 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)로 유입된 공기는 혼합 유닛(100)에서 혼합될 수 있다.
외기 흡입부(120)와 바이패스부(130) 중 적어도 하나에는 댐퍼가 구비될 수 있다. 예를 들어, 외기 흡입부(120)에는 외기 댐퍼(121)가 구비될 수 있고, 바이패스부(130)에는 바이패스 댐퍼(131)가 구비될 수 있다.
댐퍼들은 회전 각도에 따라 공기가 유동되는 유로의 개도를 조절하는 베인(vane)과, 상기 베인을 동작시키는 댐퍼 엑추에이터(actuator)를 포함할 수 있다. 제어부(90)는 댐퍼 엑추에이터를 작동하여 각 댐퍼의 개도를 제어할 수 있다. 제어부(90)의 제어하에 댐퍼 엑추에이터가 동작됨으로써, 상기 베인의 회전 각도가 제어될 수 있다.
댐퍼 개도의 증가는 댐퍼가 오픈(open)되는 것을 의미할 수 있다. 댐퍼 개도의 감소는 댐퍼가 클로즈(close)되는 것을 의미할 수 있다.
제어부(90)는 외기 댐퍼(121)와 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 조절함으로써 본체(10) 내부로 유입되는 외기(OA)와 순환 공기(RA)를 제어할 수 있다.
본체(10)에는 냉수 순환유로(114)가 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 혼합유닛(100)에는 냉수 순환유로(114)가 연결될 수 있다. 냉수 순환유로(114)는 입수유로(115)와 출수유로(116)를 포함할 수 있다. 냉수 순환유로(114)는 후술할 열교환기(131)와 연결될 수 있다.
본체(10)의 내부에는 송풍 기구(210)가 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 송풍 유닛(200)에는 송풍 기구(210)가 포함될 수 있다. 송풍 기구(210)는 혼합 유닛(100)에서 혼합된 공기를 취출 유닛(300)으로 송풍시키는 역할을 수행할 수 있다.
따라서, 송풍 기구(210)는 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)보다 아래에 위치할 수 있고, 취출구(310)보다 위에 위치할 수 있다.
본체(10)에는 적어도 하나의 취출구(310)가 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 취출 유닛(300)에는 적어도 하나의 취출구(310)를 포함할 수 있다. 취출구(310)는 본체(10)의 저면에 위치할 수 있으나, 공조 유닛(1) 전체의 높이를 낮추기 위해 본체(10)의 둘레면에 형성됨이 바람직하다.
취출구(310)는 선택적으로 개폐가능할 수 있다.
취출구(310)는 취출 유닛(300)의 일 면의 적어도 일부가 개방되어 형성된 홀일 수 있다.
취출구(310)는 취출 유닛(300)의 둘레면 중 적어도 한 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 취출구(310)는 취출 유닛(300)의 좌측면 및 우측면에 형성될 수 있다.
혼합유닛(100)에서 혼합된 공기는 송풍 기구(210)에 의해 송풍 유닛(200)을 통과하여 취출 유닛(300)으로 유동되고, 취출구(310)로 취출될 수 있다. 이 때 혼합유닛(100)에서 혼합되어 취출구(310)로 취출되는 공기는 급기(SA: Supply Air)를 의미할 수 있다.
본체(10)에는 적어도 하나의 점검문이 구비될 수 있다. 예를 들어, 혼합 유닛(100)은 혼합유닛 점검문(140)을 포함할 수 있다. 관리자는 혼합유닛 점검문(140)을 열어 혼합 유닛(100)의 유지보수 작업을 수행할 수 있다. 혼합유닛 점검문(140)은 혼합 유닛(100) 중 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)가 위치하는 면 이외의 면에 설치될 수 있다.
본체(10)에는 제어 유닛(290)이 구비될 수 있다. 제어 유닛(290)에 포함되는 컨트롤러(295)는 인버터 드라이브, 인터페이스(HMS: Human-Machine Interface) 등을 포함할 수 있다.
컨트롤러(295)는 공조 유닛(1)의 제어부일 수 있다.
컨트롤러(295)의 인버터 드라이브는 송풍 기구의 모터 회전수를 제어하여 현장별로 풍량이나 정압을 설정할 수 있다. 이로써 최적 조건 하에서 공조 유닛이 운전될 수 있다. 또한, 사용자는 인터페이스를 조작하여 급기(SA)의 풍량, 공조 유닛(1)의 운전 상태등을 제어할 수 있고, 운전 이력을 확인 할 수 있으며, 설정된 스케쥴에 따라 공조 유닛이 작동되도록 제어하는 것도 가능하다.
또한, 컨트롤러(295)에는 통신부가 포함될 수 있다. 통신부는 중앙 제어부와 통신할 수 있다. 중앙 제어부는 공조 유닛(1)이 설치되는 빌딩의 빌딩관리시스템(BMS: Building Management System)일 수 있다. 따라서 통신을 통한 중앙 제어 및 모니터링이 가능할 수 있다.
제어 유닛(290)는 컨트롤 박스(Control Box)일 수 있다. 제어 유닛(290)은 본체(10)의 외면에 설치될 수 있다. 즉, 제어 유닛(290)에서 인터페이스가 위치하는 부분은 본체(10)의 외부에 노출될 수 있다. 이로써 사용자는 제어 유닛(290)의 인터페이스에 간단하게 접근하여 공조 유닛(1)을 제어할 수 있고, 제어 편의성이 증대될 수 있다.
제어 유닛(290)이 혼합 유닛(100)에 설치될 경우, 혼합 유닛(100)으로 유입되는 공기의 유동을 방해할 수 있고, 제어 유닛(290)의 위치가 높아 사용자가 제어 유닛(290)에 접근하기 어려울 수 있다. 따라서, 제어 유닛(290)은 송풍 유닛(200)에 설치됨이 바람직하다.
만일 제어 유닛(290)이 송풍 기구(210)를 바라보게 배치될 경우, 송풍 기구(210)의 운전에 따른 진동이 제어 유닛(290)에 직접적으로 전달되어 제어 유닛(290)의 안정성이 낮아질 수 있다.
따라서, 제어 유닛(290)은 혼합 유닛(100)과 송풍 기구(210)의 사이에 위치할 수 있다. 제어 유닛(290)은 열교환기(110)와 송풍 기구(210)의 사이에 위치할 수 있다. 제어 유닛(290)이 송풍 기구(210)와 취출유닛(300) 사이에 위치하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛의 내부가 도시된 도면이다.
도 3을 참조하면, 혼합 유닛(100)과, 송풍 유닛(200)과, 취출유닛(300)은 연통될 수 있다.
본체(10) 내부에는 열교환기(111)가 배치될 수 있다. 실내공기 흡입부(110)에는 실내공기 필터(112)가 설치 될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 실내공기 흡입부(110)로는 순환 공기(RA)가 유입될 수 있다. 상기 순환 공기(RA)는 실내(50)에서 순환된 공기이므로 실내(50)에서 사람들의 체온 등에 의해 온도가 상승한 더운 공기일 수 있다. 따라서, 열교환기(111)는 실내공기 흡입부(110)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 공기를 열교환 시킬 수 있다.
열교환기(111)에는 냉수 순환유로(114)가 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 열교환기(111)에는 입수유로(115) 및 출수유로(116)가 연결될 수 있다.
후술할 칠러 유닛(5, 도 11참조)에 의해 공급된 냉수는 입수유로(115)를 통해 열교환기(111)로 유입될 수 있다. 열교환기(111)로 유입된 냉수는 실내 공기 흡입부(110)를 통해 흡입된 순환 공기(RA)와 열교환하며 상기 순환 공기(RA)를 냉각시킬 수 있다. 열교환기(111)에서 순환 공기(RA)와 열교환된 냉수는 출수유로(116)로 유동될 수 있다.
입수유로(115)에는 냉각수 밸브(62, 도 11 참조)가 설치될 수 있다. 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)의 개도를 조절하여 입수유로(115)를 통해 열교환기(111)로 유입되는 냉수의 유량을 제어할 수 있다. 열교환기(111)로 유입되는 냉수의 유량이 많아지면 급기(SA)의 온도가 내려가고 열교환기(111)로 유입되는 냉수의 유량이 적어지면 급기(SA)의 온도가 올라갈 수 있다.
열교환기(111)는 실내공기 흡입부(110)를 마주보게 배치될 수 있다. 열교환기(111)는 외기 흡입부(120) 및 바이패스부(130) 보다 실내공기 흡입부(110)에 가깝게 배치될 수 있다.
열교환기(111)는 실내공기 흡입부(110)와 연결되게 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 열교환기(111)와 실내공기 흡입부(110)가 맞닿게 설치될 수 있다.
열교환기(111)의 하방에는 드레인 팬(drain pan, 113)이 제공될 수 있다. 열교환기(111)의 표면온도는 주변의 공기에 비해 낮으므로, 결로 현상에 의해 열교환기(111)의 표면에 물이 맺힐 수 있고, 상기 물이 열교환기(111)의 아래로 흘러내릴 수 있다. 드레인 팬(113)은 열교환기(111)에서 흘러내린 물을 받는 역할을 수행할 수 있다.
드레인 팬(113)에는 드레인 유로(미도시)가 연결되어 드레인 팬(113)으로 떨어진 물이 배수될 수 있다.
실내공기 필터(112)은 프리필터(Pre Filter) 및/또는 미디움 필터(Medium Filter)를 포함할 수 있다.
순환 공기(RA)는 실내(50)에서 순환된 공기이므로 실내(50)을 통과하며 오염된 공기일 수 있다. 실내공기 필터(112)는 실내공기 흡입부(110)를 통해 유입되는 순환 공기(RA)를 정화시킬 수 있다.
실내공기 필터(112)는 실내공기 흡입부(110)의 외측에 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
순환 공기(RA)의 유동방향을 따라 열교환기(111)는 실내공기 필터(112) 이후에 배치될 수 있다. 따라서, 실내공기 필터(112)에서 정화된 순환 공기(RA)가 실내공기 흡입부(110)로 유입될 수 있고, 상기 순환 공기(RA)는 열교환기(111)를 통과하며 온도가 내려갈 수 있다. 즉, 실내공기 흡입부(110)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 순환 공기(RA)는 정화된 저온의 공기일 수 있다.
한편, 바이패스부(130)에는 바이패스 댐퍼(131)가 설치될 수 있다. 바이패스부(130)에는 바이패스 필터(132)가 설치 될 수 있다.
바이패스부(130)로는 실내 공기가 실내공기 흡입부(110)를 바이패스 하여 유입될 수 있다. 좀 더 상세히, 바이패스부(130)는 열교환기(111)를 바이패스하여 순환 공기(RA)를 본체(10) 내부로 유입시킬 수 있다. 즉, 실내(50)에서 덥혀진 순환 공기(RA)가 열교환기(111)에서 냉각되지 않고 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다.
순환 공기(RA)의 온도가 충분히 낮은 경우, 순환 공기(RA) 일부가 바이패스부(130)를 통해 본체(10) 내부로 유입됨으로써, 열교환에 필요한 에너지가 줄어들 수 있다. 즉, 열교환에 필요한 에너지가 절감될 수 있는 이점이 있다.
바이패스부(130)로 유입되는 순환 공기(RA)가 실내공기 흡입부(110) 측의 열교환기(111)와 열교환되는 것을 방지하기 위해, 바이패스부(130)와 실내공기 흡입부(110)는 서로 최대한 멀리 배치될 수 있다. 예를 들어, 본체(10)의 일면에 실내공기 흡입부(110)가 위치하면 바이패스부(130)는 상기 일면과 수직한 면이 아닌, 상기 일면을 마주보는 본체(10)의 타면에 위치할 수 있다. 즉, 바이패스부(130)와 실내공기 흡입부(110)는 서로 마주보게 배치될 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)는 바이패스부(130)에 제공될 수 있다. 바이패스 댐퍼(131)는 개도를 조절하여 바이패스부(130)를 통해 유입되는 순환 공기(RA)의 유량을 조절할 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)가 완전히 개방되었을 때, 바이패스부(130)로 유입되는 순환 공기(RA)는 취출구(310)로 취출되는 급기(SA)의 50%를 구성하도록 함이 바람직하다.
바이패스 필터(132)는 바이패스부(130)에 제공될 수 있다. 바이패스 필터(132)는 바이패스부(130)를 통해 유입되는 순환 공기(RA)를 정화시킬 수 있다.
바이패스 필터(132)는 프리필터(Pre Filter) 및/또는 미디움 필터(Medium Filter)를 포함할 수 있다.
바이패스 필터(132)는 바이패스부(130)의 외측에 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
순환 공기(RA)의 유동방향을 따라 바이패스 댐퍼(131)는 바이패스 필터(132) 이후에 배치될 수 있다. 따라서, 바이패스 필터(132)에서 정화된 순환 공기(RA)가 바이패스부(130)로 유입될 수 있고, 바이패스 댐퍼(131)는 바이패스부(130)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 순환 공기(RA)의 유량을 조절할 수 있다. 따라서, 바이패스부(110)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 순환 공기(RA)는 정화된 상온의 공기일 수 있다.
외기 흡입부(120)에는 외기 댐퍼(121)가 설치될 수 있다. 외기 댐퍼(120)는 개도를 조절하여 외기 흡입부(120)를 통해 유입되는 외기(OA)의 유량을 조절할 수 있다.
외기 댐퍼(121)가 완전히 개방되었을 때, 외기 흡입부(120)로 유입되는 외기(OA)는 취출구(310)로 취출되는 급기(SA)의 10%를 구성하도록 함이 바람직하다.
한편 본체(10)의 외면에는 제어 유닛(290)이 설치될 수 있다. 제어 유닛(290)은 본체(10)의 일 면에 설치될 수 있다. 제어 유닛(290)은 열교환기(111)와 송풍 기구(210)의 사이에 위치할 수 있다.
송풍 기구(210)에 의해 유동되는 공기의 유동을 원할하게 하고 소음을 저감시키기 위해, 본체(10) 내부에는 제어유닛(290)을 마주보게 배치되는 보조 판넬(270)이 배치될 수 있다.
송풍 기구(210)는 송풍팬(211)과 모터(212)를 포함할 수 있다.
송풍팬(211)은 축류팬(axial flow fan)일 수 있다. 송풍팬(211)은 혼합유닛(100)에서 믹싱된 공기를 취출유닛(300)으로 송풍할 수 있다.
모터(212)는 송풍팬의 하방에 위치할 수 있다. 모터는 송풍팬을 회전 시킬 수 있다. 모터(212)는 제어부(90)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(90)는 모터(212)의 운전 주파수(rpm)를 제어하여 취출구(310)로 취출되는 급기(SA)의 풍량과 압력을 조절할 수 있다.
본체(10)의 내부에는 송풍유닛 베이스(220)가 구비될 수 있다. 송풍 기구(210)는 송풍유닛 베이스(220)에 의해 지지될 수 있다. 송풍유닛 베이스(220)는 송풍 기구 서포터일 수 있다.
송풍 기구(210)에 의해 송풍된 공기가 취출 유닛(300)으로 유동되어야 하므로, 송풍유닛 베이스(220)는 복수개의 통공부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송풍유닛 베이스(220)는 복수개의 바(bar)가 교차하여 격자형으로 형성된 베이스 프레임일 수 있다.
본체(10)의 내측 저면에는 에어 가이드(320)가 설치될 수 있다.
에어 가이드(320)는 취출유닛(300)의 저면에 설치되어 취출유닛(300) 내부를 향해 돌출될 수 있다. 이 때 돌출된 정도는 에어 가이드(320)의 중앙부에서 가장자리부로 갈수록 줄어들 수 있다. 즉, 에어 가이(320)드의 상면과 본체(10)의 저면 사이의 거리는 중앙부에서 가장자리부로 갈수록 줄어들 수 있다.
송풍 기구(210)에 의해 취출 유닛(300)으로 유동된 공기는 에어 가이드(320)의 상면을 따라 안내되어 취출구(310)로 취출될 수 있다. 따라서, 취출유닛(300)에서 취출구(310)로 취출되는 급기(SA)의 유동 저항이 줄어들 수 있고 취출 시 발생하는 소음이 감소될 수 있다.
한편, 혼합 유닛(100), 송풍 유닛(200), 취출 유닛(300)은 각각 모듈화 될 수 있다. 이 경우, 각 유닛(100, 200, 300)의 추가와 제거를 통해 공조 유닛(1)의 구성에 다양성을 제공할 수 있으며, 요구되는 공조 용량에 따라 각 유닛(100, 200, 300)의 증감이 가능하다. 또한, 공조 유닛(1)이 설치되는 장소까지 완성된 각 유닛(100, 200, 300)들을 분리된 상태로 운반 할 수 있으며, 각 유닛(100, 200, 300)들의 조립 공정 역시 매우 신속하고 간편하게 이뤄질 수 있다.
혼합 유닛(100), 송풍 유닛(200), 취출 유닛(300)은 서로 분리가능하게 결합될 수 있다. 이 때, 공조 유닛(1)은 혼합유닛(100)과 송풍유닛(200) 사이 및/또는 송풍유닛(200)과 취출유닛(300) 사에에 배치되어 누기를 방지하는 실링부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
각 유닛의 결합 시, 혼합 유닛(100)과 송풍유닛(200)은 연통될 수 있고, 송풍유닛(200)과 취출유닛(300)은 연통될 수 있다.
혼합 유닛(100), 송풍 유닛(200), 취출 유닛(300)이 서로 분리가능하지 않고 일체로 형성되는 것도 가능함은 물론이다.
이하 각 유닛들의 구성 및 작용에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 혼합 유닛이 도시된 사시도이고, 도 5는 혼합 유닛의 분해 사시도이다.
혼합 유닛(100)은 공조 유닛(1)의 상부을 의미할 수 있다. 혼합 유닛(100)은 송풍 유닛(200)의 상측에 배치될 수 있고, 송풍 유닛(200)과 연통될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 혼합 유닛(100)은 대략 직육면체 형상일 수 있다.
혼합 유닛(100)은 송풍유닛(200)의 상측에 위치할 수 있다. 혼합 유닛(100)은 송풍 유닛(200)과 연통될 수 있다.
혼합 유닛(100)은 혼합유닛 프레임(150), 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130), 혼합유닛 점검문(140) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 혼합 유닛(100)은 열교환기(111)와 드레인 팬(113)을 포함할 수 있다.
혼합유닛 프레임(150)은 복수개의 바(bar)가 결합되어 형성될 수 있다. 혼합유닛 프레임(150)은 금속 재질일 수 있다.
실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)는 혼합유닛(100)의 서로 다른 면에 배치됨이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)는 각각 서로 이격될 수 있다.
바이패스부(130)로 유입된 공기가 실내공기 흡입부(110) 측의 열교환기(111)와 열교환되지 않기 위해, 바이패스부(130)와 실내공기 흡입부(110) 사이의 거리는 최대화 됨이 바람직하다. 따라서, 바이패스부(130)와 실내공기 흡입부(110)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 바이패스부(130)는 혼합유닛(100)의 일면에 배치될 수 있고, 실내공기 흡입부(110)는 상기 일면을 마주보는 타면에 배치될 수 있다.
실내공기 흡입부(110)는 실내공기 흡입구(119)가 형성되는 제1패널(118)을 포함할 수 있다. 실내공기 흡입부(110)는 제1고정부(117)를 더 포함할 수 있다.
제1패널(118)은 혼합유닛 프레임(150)에 체결될 수 있다. 제1패널(118)에는 실내공기 흡입구(119)가 형성될 수 있다. 순환 공기(RA)는 실내공기 흡입구(119)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다.
제1패널(118)의 전면에는 제1고정부(117)가 체결될 수 있다. 상기 전면은 혼합유닛(100)의 외면 방향을 바라보는 면일 수 있다. 제1패널(118)과 제1고정부(117)는 일체로 형성될 수 있다. 제1고정부(117)는 복수개의 브라켓이 결합된 브라켓 어셈블리일 수 있다.
제1고정부(117)에는 실내공기 필터(112)가 설치될 수 있다. 실내공기 필터(112)에서 정화된 순환 공기(RA)는 제1패널(118)의 실내공기 흡입구(119)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다.
혼합 유닛(100)의 내부에는 열교환기(111)가 배치될 수 있다. 또한, 혼합 유닛(100)의 내부에는 드레인 팬(drain pan, 113)이 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 혼합 유닛 프레임(150) 내부에는 열교환기(111) 및 드레인 팬(113)이 배치될 수 있다.
열교환기(111)는 실내공기 흡입부(110)를 마주보게 배치될 수 있다. 바람직하게는, 열교환기(111)는 제1패널(118)의 배면에 구비될 수 있다. 상기 배면은 혼합유닛(100)의 내면 방향을 바라보는 면일 수 있다. 즉, 열교환기(111)는 제1패널(119)에 접할 수 있다.
열교환기(111)의 크기는 실내공기 흡입구(119)의 크기보다 클 수 있다. 이로써 실내공기 흡입구(119)를 통해 유입되는 순환 공기(RA) 전체는 열교환기(111)를 통과하며 열교환될 수 있다.
드레인 팬(113)은 열교환기(111)의 하방에 위치할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 드레인 팬(113)은 열교환기 표면에 맺혀 낙하하는 물을 받을 수 있다.
한편, 외기 흡입부(120)에는 외기 흡입구(122)가 형성될 수 있다. 외기(OA)는 외기 흡입구(122)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다.
외기 흡입부(120)는 혼합유닛 프레임(150)에 체결될 수 있다.
외기 흡입부(120)에는 외기 댐퍼(121)가 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 외기 댐퍼(121)는 외기 흡입구(122)에 설치될 수 있다. 외기 댐퍼(121)는 개도를 조절하여 외기 흡입구(122)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입되는 외기의 유량을 조절할 수 있다.
외기 흡입부(120)는 후술할 외기 유로(123, 도 11 참조)와 연결될 수 있다. 또는, 외기 댐퍼(121)는 외기 유로(123)과 연결될 수 있다. 외기 유로(123)로 유동된 외기(OA)는 외기 댐퍼(121)를 통과하여 외기 흡입구(122)를 통해 혼합 유닛(100)으로 유입될 수 있다.
한편, 바이패스부(130)는 바이패스 흡입구(133)가 형성되는 제2패널(134)을 포함할 수 있다. 바이패스부(130)는 제2고정부(135)를 더 포함할 수 있다.
제2패널(134)은 혼합유닛 프레임(150)에 체결될 수 있다. 제2패널(134)에는 바이패스 흡입구(133)가 형성될 수 있다. 순환 공기(RA)는 바이패스 흡입구(133)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다.
제2패널(134)의 전면에는 제2고정부(135)가 체결될 수 있다. 상기 전면은 혼합유닛(100)의 외면 방향을 바라보는 면일 수 있다. 제2패널(134)과 제2고정부(135)는 일체로 형성될 수 있다. 제2고정부(135)는 복수개의 브라켓이 결합된 브라켓 어셈블리일 수 있다.
제2고정부(135)에는 바이패스 필터(132)가 설치될 수 있다. 바이패스 필터(132)에서 정화된 순환 공기(RA)는 제2패널(134)의 바이패스 흡입구(133)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다.
바이패스부(130)에는 바이패스 댐퍼(131)가 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 바이패스 댐퍼(131)는 바이패스 흡입구(133)에 설치될 수 있다. 바이패스 댐퍼(131)는 개도를 조절하여 바이패스 흡입구(133)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입되는 외기의 유량을 조절할 수 있다.
제2패널(134)과 제2고정부(135)가 직접 체결되지 않고, 제2고정부(135)가 제2패널(134)에 설치된 바이패스 댐퍼(131)에 체결되는 것도 가능하다.
바이패스 댐퍼(131)를 통과한 순환 공기(RA)는 바이패스 흡입구(133)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다.
한편, 혼합유닛 점검문(140)은 혼합유닛 프레임(150)에 체결되어 혼합유닛(100)을 여닫을 수 있다. 사용자는 혼합유닛 점검문(140)을 열어 혼합유닛(100)을 유지 보수할 수 있다.
혼합유닛(100)은 적어도 하나의 제1케이싱 패널(160)을 더 포함할 수 있다. 제1케이싱 패널(160)은 혼합유닛 프레임(150)과 체결될 수 있다.
제1케이싱 패널(160)이 복수개인 경우, 각 제1케이싱 패널(160)의 크기와 형태는 서로 다를 수 있다.
제1케이싱 패널(160)은 혼합유닛 프레임(150)에서 실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130), 혼합유닛 점검문(140)이 체결된 부분을 제외한 부분에 체결될 수 있다.
다만, 혼합유닛(100)과 송풍유닛(200)이 연통되기 위해, 혼합유닛 프레임(150)의 하부에는 제1케이싱 패널(160)이 체결되지 않을 수 있다.
실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130), 혼합유닛 점검문(140)는 혼합유닛 프레임의 둘레부에 체결됨이 바람직하다.
이하, 혼합 유닛(100)의 작용에 대해 설명한다.
혼합 유닛(100)은 실내공기 흡입부(110) 및 바이패스부(130)로 유입되는 순환 공기(RA)와, 외기 흡입부(120)로 유입되는 외기(OA)를 혼합할 수 있다.
순환 공기(RA)의 일부는 실내공기 흡입부(110)를 통해 유입될 수 있다. 실내공기 흡입부(110)로 유입되는 순환 공기(RA)는 실내공기 필터(112)에서 정화되고 열교환기(111)와 열교환되어 혼합 유닛(100)으로 유입될 수 있다. 즉, 실내공기 흡입부(110)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입된 공기는 이산화탄소 농도가 높고, 저온의 정화된 공기일 수 있다.
순환 공기(RA)의 다른 일부는 바이패스부(130)를 통해 열교환기(111)를 바이패스하여 유입될 수 있다. 바이패스부(130)로 유입되는 순환 공기(RA)는 바이패스 필터(132)에서 정화되고 바이패스 댐퍼(131)를 통과하여 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다. 바이패스부(130)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입된 공기는 열교환기(111)에서 열교환되지 않으므로, 바이패스부(130)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입된 공기는 이산화탄소 농도가 높고, 상온의 정화된 공기일 수 있다.
외기(OA)는 외기 흡입부(120)를 통해 유입될 수 있다. 외기 흡입부(120)로 유입되는 외기(OA)는 외기 댐퍼(121)를 통과하여 혼합유닛(100)으로 유입될 수 있다. 즉, 외기 흡입부(120)를 통해 혼합 유닛(100)으로 유입된 공기는 이산화탄소 농도가 낮은 공기일 수 있다.
실내공기 흡입부(110), 외기 흡입부(120), 바이패스부(130)로 각각 유입된 공기는, 혼합 유닛(100)의 내부에서 믹싱될 수 있다. 혼압유닛(100)에서 믹싱된 공기는 취출구(310)로 취출되는 급기(SA)를 구성할 수 있다.
실내공기 흡입부(110)로 유입되는 공기의 양은 일정할 수 있다. 열교환기(111)로 유입되는 냉수의 유량에 따라, 실내공기 흡입부(110)로 흡입된 공기의 온도가 달라질 수 있다. 즉, 제어부(90)는 열교환기(111)와 연결된 냉수 순환유로(114)에 연결되는 냉각수 밸브(62)나, 냉수 순환유로(114)를 통해 냉수를 공급하는 칠러 유닛(5, 도 11 참조)를 제어하여 실내공기 흡입부(110)로 유입되는 공기의 온도를 조절할 수 있다. 열교환기(111)로 더 많은 냉수가 유동될수록, 실내공기 흡입부(110)로 유동된 공기와 열교환기(111)의 냉수 간 열교환이 활발해질 수 있고, 실내공기 흡입부(110)로 유동된 공기의 온도가 낮아질 수 있다. 이로써 급기(SA)의 온도가 낮아질 수 있다.
외기 흡입부(120)로 유입되는 공기의 양은 외기 댐퍼(121)의 개도에 따라 달라질 수 있다. 외기(OA)의 온도는 순환 공기(RA) 보다 높을 수 있고 낮을수도 있다. 제어부(90)는 외기 댐퍼(121)의 개도를 조절하여 외기 흡입부(120)로 유입되는 공기의 양을 제어할 수 있다. 외기 흡입부(120)로 더 많은 외기(OA)가 유입될수록, 급기(SA)의 이산화탄소 농도가 낮아질 수 있다.
바이패스부(130)로 유입되는 공기의 양은 바이패스 댐퍼(131)의 개도에 따라 달라질 수 있다. 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 조절하여 바이패스부(130)로 유입되는 공기의 양을 제어할 수 있다. 바이패스부(130)로 더 많은 실내공기가 유입될수록, 급기(SA)의 온도가 높아질 수 있다. 즉, 급기(SA)의 온도가 순환 공기(RA)의 온도에 근접할 수 있다.
따라서, 순환 공기(RA)의 온도가 충분히 낮으면, 실내공기 흡입부(110) 측에서 열교환을 하지 않고 바이패스부(130)로 유입되는 공기의 양을 증가시킴으로써 최적 온도를 가지는 급기(SA)를 공급할 수 있다. 즉, 혼합유닛(100)에 바이패스부(130)가 구비됨으로써 급기(SA) 온도의 최적 제어가 가능해지고 열교환에 필요한 에너지를 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 6은 송풍 유닛이 도시된 사시도이고, 도 7은 송풍 유닛의 분해 사시도이고, 도 8은 제어 유닛의 분해 사시도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 송풍 유닛(200)은 대략 직육면체 형상일 수 있다.
송풍유닛(200)은 혼합유닛(100)과 취출유닛(300)의 사이에 위치할 수 있다. 송풍유닛(200)은 혼합유닛(100)의 하측에 위치하고, 취출유닛(300)의 상측에 위치할 수 있다. 송풍유닛(200)은 혼합유닛(100) 및 취출유닛(300)과 각각 연통될 수 있다.
송풍 유닛(200)은 송풍 유닛 프레임(250), 송풍유닛 베이스(220), 송풍유닛 점검문(230), 가이드 부재(240) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 송풍 유닛(200)은 송풍기구(210)를 포함할 수 있다.
송풍유닛 프레임(250)은 복수개의 바(bar)가 결합되어 형성될 수 있다. 송풍유닛 프레임(250)은 금속 재질일 수 있다. 송풍유닛 프레임(250)은 상부 프레임(251)과 하부 프레임(252)을 포함할 수 있다.
상부 프레임(251)에는 제어유닛(290)이 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 상부 프레임(251)의 측부에는 제어유닛(290)이 설치될 수 있다.
하부 프레임(252)의 안쪽에는 송풍 기구(210)가 배치될 수 있다.
또한, 하부 프레임(252)에는 가이드 부재(240)가 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 하부 프레임(252)의 상부에는 가이드 부재(240)가 설치될 수 있다. 가이드 부재(240)가 상부 프레임(251)의 하부에 설치되는 것도 가능하다.
하부 프레임(252)에는 송풍유닛 점검문(230)이 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 하부 프레임(252)의 측부에는 송풍유닛 점검문(230)이 설치될 수 있다. 또한, 하부 프레임(252)에는 송풍유닛 베이스(220)가 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 하부 프레임(252)의 하부에는 송풍유닛 베이스(220)가 설치될 수 있다.
송풍유닛 베이스(220)는 송풍유닛(200)의 하부에 위치할 수 있다. 송풍유닛 베이스(220)는 송풍유닛 프레임(250)의 하부에 설치될 수 있다.
송풍유닛 베이스(220)는 송풍 기구(210)를 지지할 수 있다. 송풍유닛 베이스(220)는 공기가 통과하는 적어도 하나의 통공부를 가질 수 있다. 예를 들어, 송풍유닛 베이스(220)가 격자형의 베이스 프레임일 경우, 격자 사이 공간이 통공부일 수 있다.
송풍유닛 점검문(230)은 송풍유닛 프레임(250)의 측부에 설치될 수 있다. 송풍유닛 점검문(230)은 송풍유닛(200)을 여닫을 수 있다. 관리자나 사용자는 송풍유닛 점검문(230)을 열어 송풍유닛(200) 내부에 접근할 수 있고, 송풍 기구(210)를 송풍유닛(200)에서 분리시켜 빼내는 것도 가능하다.
가이드 부재(240)는 송풍유닛 프레임(250)에 설치될 수 있다. 가이드 부재(240)는 혼합 유닛(100)에서 혼합된 공기를 송풍 기구(210)로 가이드하는 역할을 수행할 수 있다. 가이드 부재(240)는 송풍 기구(210)의 상측에 위치할 수 있다. 가이드 부재(240)는 혼합유닛(100)과 송풍 기구(210)의 사이에 위치할 수 있다.
송풍유닛(200)은 적어도 하나의 제2케이싱 패널(260)을 더 포함할 수 있다. 제2케이싱 패널(260)은 송풍유닛 프레임(250)과 체결될 수 있다.
제2케이싱 패널(260)이 복수개인 경우, 각 제2케이싱 패널(260)의 크기와 형태는 서로 다를 수 있다.
제2케이싱 패널(260)은 송풍유닛 프레임(250)에서 송풍유닛 점검문(140)이 체결된 부분을 제외한 부분에 체결될 수 있다.
다만, 혼합유닛(100)과 송풍유닛(200)이 연통되기 위해, 송풍유닛 프레임(250)의 상부에는 제2케이싱 패널(260)이 체결되지 않을 수 있다. 또한, 송풍유닛(200)과 취출유닛(300)이 연통되기 위해, 송풍유닛 프레임(250)의 하부에는 제2케이싱 패널(260)이 체결되지 않을 수 있다.
송풍 기구(210)는 송풍유닛(200)의 내부에 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 송풍기구(210)는 송풍유닛 프레임(250)의 내부에 위치할 수 있다.
송풍 기구(210)는 혼합유닛(100)에서 혼합된 공기를 취출유닛(300)으로 송풍시킬 수 있다. 즉, 송풍 기구(210)는 상측의 공기를 하측으로 유동시킬 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 송풍 기구(210)는 송풍팬(211)과 모터(212)를 포함할 수 있다. 송풍 기구(210)는 모듈화되어 송풍유닛(200)에 분리가능하게 체결될 수 있다.
송풍 기구(210)는 송풍유닛 베이스(220)에 의해 지지될 수 있다. 송풍 기구(210)의 상단은 가이드 부재(240)와 접할 수 있다. 이로써, 혼합유닛(100)에서 혼합된 공기는 가이드 부재(240)의 상면을 따라 송풍 기구(210)로 가이드 될 수 있다.
모터(212)의 구동에 의해 회전하는 송풍팬(211)은 혼합유닛(100)에서 송풍유닛(200)을 거쳐 취출유닛(300)으로 이어지는 하강 기류를 형성할 수 있다.
송풍 기구(210)로 흡입된 공기는 송풍팬(211)에 의해 송풍되어 송풍 기구 베이스(220)에 형성된 통공부를 통과하여 취출유닛(300)에 형성된 취출구(310)로 취출될 수 있다. 즉, 송풍 기구(210)는 공기가 혼합유닛(100), 송풍유닛(200), 취출유닛(300)을 차례로 통과하도록 유동시킬 수 있다.
제어 유닛(290)은 송풍 유닛(200)에 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제어 유닛(290)은 송풍 유닛 프레임(250)에 설치될 수 있다.
제어 유닛은 제어유닛 도어(291)와, 컨트롤러(295)와, 케이싱(293)을 포함할 수 있다.
케이싱(293)은 일면이 개방된 박스 형태일 수 있다. 케이싱(293)의 배면에는 단열재(미도시)가 구비될 수 있다
케이싱(293)의 개방된 일면에는 제어유닛 도어(291)가 설치될 수 있다. 제어유닛 도어(291)는 제어 유닛(290)을 여닫을 수 있다. 사용자 또는 관리자는 제어유닛 도어(291)를 열고 컨트롤러(295)를 직접 제어할 수 있다.
케이싱(293) 내부에는 컨트롤러(295)가 구비될 수 있다. 컨트롤러(295)는 바이패스 댐퍼(131), 외기 댐퍼(121), 냉각수 밸브(62), 모터(212) 등을 제어할 수 있다. 컨트롤러(295)는 인버터 드라이브, 인터페이스, 통신부 등을 포함할 수 있다. 인버터 드라이브는 송풍 기구의 모터의 운전 주파수를 제어할 수 있다. 사용자는 인터페이스를 통해 컨트롤러에 명령을 입력할 수 있다. 통신부는 공조 유닛(1)이 설치되는 빌딩의 빌딩관리시스템(BMS: Building Management System)과 통신할 수 있다. 따라서 통신을 통한 중앙 제어 및 모니터링이 가능할 수 있다.
제어 유닛(290)은 송풍유닛(200)의 외면에 설치될 수 있다. 이로써 사용자는 제어 유닛(290)에 간단하게 접근하여 공조 유닛(1)을 제어할 수 있고, 제어 편의성이 증대될 수 있다.
만일 제어 유닛(290)이 송풍 기구(210)가 배치된 하부 프레임(252)에 설치될 경우, 송풍 기구(210)의 운전에 따른 진동이 제어 유닛(290)에 직접적으로 전달되어 제어 유닛(290)의 안정성이 낮아질 수 있다. 따라서, 제어 유닛(290)은 상부 프레임(251)에 설치될 수 있다.
이하, 송풍 유닛(200)의 작용에 대해 설명한다.
혼합유닛(100)에서 혼합된 공기는 혼합유닛(100)과 연통된 송풍유닛(200)으로 유입될 수 있다. 좀 더 상세히, 송풍 기구(210)는 혼합유닛(100)에서 혼합된 공기를 송풍유닛(200)으로 흡입시킬 수 있다.
송풍유닛(200)으로 흡입된 공기는 아래로 유동되며 제어 유닛(290)의 배면을 지날 수 있다.
송풍유닛(210)의 상측에서 흡입된 공기는 가이드 부재(240)의 상면을 따라 송풍 기구(210)로 흡입될 수 있다. 송풍 기구(210)로 흡입된 공기는 송풍팬(211)에 의해 송풍 기구(210)의 측부 및/또는 하부로 토출될 수 있다. 송풍 기구(210)에서 토출된 공기는 아래로 유동될 수 있다.
만일 송풍 기구(210)에서 토출된 공기의 일부가 위로 유동되더라도 가이드 부재(240)의 하면에서 반사되어 다시 아래 방향으로 유동될 수 있다.
송풍 기구(210)에서 토출되어 아래 방향으로 유동된 공기는 송풍유닛 베이스(220)를 통과하여 취출 유닛(300)으로 유동될 수 있다. 좀 더 상세히, 송풍 기구(210)에서 토출되어 아래 방향으로 유동된 공기는 송풍유닛 베이스(220)에 형성된 통공부를 통과하여 취출유닛(300)으로 유동될 수 있다.
도 9는 취출 유닛이 도시된 사시도이고, 도 10은 취출 유닛의 분해 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 취출 유닛(300)은 대략 직육면체 형상일 수 있다. 취출유닛(300)의 높이는 혼합유닛(100)이나 송풍유닛(200)의 높이보다 낮을 수 있다.
취출유닛(300)은 송풍유닛(200)의 하측에 위치할 수 있다. 취출유닛(300)은 송풍유닛(200)과 연통될 수 있다.
취출유닛(300)은 취출유닛 프레임(300), 제3케이싱 패널(360), 고정문(330) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 취출유닛(300)에는 적어도 하나의 취출구(310)가 형성될 수 있다. 취출유닛(300)에는 에어 가이드(320)가 구비될 수 있다.
취출유닛 프레임(360)은 복수개의 바(bar)가 결합되어 형성될 수 있다. 취출유닛 프레임(360)은 금속 재질일 수 있다.
취출구(310)는 취출유닛(300)의 둘레면 중 적어도 일부에 형성됨이 바람직하다. 예를 들어, 취출유닛(300)의 좌측면과 우측면은 개방될 수 있다. 이 때 상기 개방된 좌측면과 우측면은 취출구(310)일 수 있다.
제3케이싱 패널(360)은 취출유닛 프레임(350)의 하단에 설치될 수 있다. 송풍유닛(200)과 연통되기 위해, 취출유닛 프레임(350)의 상단에는 제3케이싱 패널(360)이 설치되지 않을 수 있다.
에어 가이드(320)는 취출유닛(300)의 내측 저면에 설치될 수 있다. 에어 가이드(320)는 취출유닛(300)의 안쪽 방향으로 돌출될 수 있다. 에어가이드(320)의 상면과 취출유닛(300)의 저면 사이의 거리는 에어가이드(320)의 중앙에서 가장자리로 갈수록 가까워질 수 있다.
에어 가이드(320)는 송풍유닛(200)에서 취출유닛(300)으로 유동된 공기를 취출구(310)로 가이드시킬 수 있다. 에어가이드(320)는 취출구(310)로 취출되는 급기(SA)의 유동을 원할하게 하고, 취출유닛(300)에서 공기의 유동에 의해 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다.
고정문(330)은 취출유닛 프레임(350)의 측단부에 분리 가능하게 설치될 수 있다. 고정문(330)의 설치 위치에 따라 취출유닛에서 취출구의 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 고정문(330)이 취출유닛 프레임(350)의 전단부와 후단부에 설치되면, 취출유닛 프레임(350)의 좌단부와 우단부는 취출구를 형성할 수 있다.
취출유닛(300)에서 취출유닛 프레임(350)에 고정문(330)이 설치되지 않은 부분은 취출구(310)일 수 있다. 따라서, 사용자는 고정문(330)을 설치 또는 제거하여 취출구(310)의 위치를 변경할 수 있다.
취출유닛(300)의 작용에 대해 설명한다. 송풍 기구(210)에 의해 송풍유닛(200)에서 취출유닛(300)으로 송풍된 공기는, 에어가이드(320)의 상면을 따라 취출구(310)로 취출될 수 있다. 이 때 취출구(310)로 취출되는 공기는 급기(SA)를 의미할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 유닛이 간략히 도시된 도면이고, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 유닛의 취출유닛이 도시된 사시도이다.
이하 앞서 설명한 내용과 동일한 내용은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 11 및 도 12을 참조하면, 본 실시예에 따른 공조 유닛(10)은 복수개의 송풍 유닛(200)을 포함할 수 있고, 복수개의 송풍 유닛(200)에 각각 대응되는 복수개의 취출유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 송풍 유닛(200)과 취출유닛(100)이 각각 2개씩 구비될 수 있다.
혼합 유닛(100)의 크기는 단일의 송풍유닛(200)이 구비된 경우보다 더 클 수 있다.
복수개의 송풍 유닛(200)은 서로 나란하게 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 복수개의 송풍유닛(200)의 상측은 각각 혼합 유닛(100)의 하측과 연결되어 나란하게 배치될 수 있다.
복수개의 송풍 유닛(200)은 서로 연통되지 않음이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
혼합 유닛(100)은 복수개의 송풍유닛(200)의 상측에 수평방향으로 길게 배치될 수 있다. 혼합 유닛(100)은 복수개의 송풍 유닛(200) 각각과 연통될 수 있다.
복수개의 취출유닛(300)은 각 송풍유닛(200)에 결합될 수 있다. 좀 더 상세히, 복수개의 취출유닛(300)은 각 송풍유닛(200)의 하측에 결합되어 나란하게 배치될 수 있다.
복수개의 취출 유닛(300)은 각 송풍 유닛(200)과 연통될 수 있다.
복수개의 취출유닛(300) 중 서로 접하는 두 취출유닛(300) 사이에는 배리어 패널이 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 복수개의 취출유닛(300) 중 일 취출유닛과 접하는 타 취출유닛은 상기 일 취출유닛을 바라보는 면에 배리어 패널이 설치될 수 있다. 이 때, 배리어 패널은 고정문(330)을 의미할 수 있다.
만일 서로 접하는 두 취출유닛(300) 사이에 고정문(330)이 설치되지 않으면, 상기 두 취출유닛(300)은 서로 연통될 수 있다. 이러한 경우, 일 취출유닛(300)과 연결된 일 송풍유닛(200)에서 송풍된 공기와, 타 취출유닛(300)과 연결된 타 송풍유닛(200)에서 송풍된 공기가 서로의 유동 저항으로 작용할 우려가 있다. 즉, 서로 접하는 두 취출유닛(300)은 서로 연통되지 않고 구획됨이 바람직하다.
예를 들어, 공조유닛(1)에 두 개의 취출유닛(300)이 포함되는 경우, 일 취출유닛(300)의 좌측부와 타 취출유닛(300)의 우측부가 서로 접하여 결합될 수 있다. 이 때, 일 취출유닛(300)의 취출유닛 프레임(350) 좌측과, 타 취출유닛(300)의 취출유닛 프레임(350) 우측 중 적어도 한 곳에는 고정문(300)이 설치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 복수개의 송풍유닛(200)을 포함함으로써 공조 유닛(1)이 감당할 수 있는 공조 부하가 더욱 커질 수 있는 이점이 있다. 또한, 사이즈가 다른 송풍유닛을 별도로 제작하지 않고 기존의 송풍유닛(200)을 결합하므로 공조 유닛(1)의 제작 비용이 절감되고 제작 과정이 간단해질 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 유닛을 포함하는 공기조화시스템의 일 예가 도시된 구성도이다.
도 13을 참조하면, 공기조화 시스템은 공조 유닛(1)을 포함할 수 있다. 공기조화 시스템은 환기 유닛(3) 및/또는 칠러 유닛(5)를 더 포함할 수 있다.
이하, 공조 유닛(1)에 대한 상세한 구성 및 작용은 앞서 설명한 바와 동일하므로 그에 관한 설명은 생략한다.
공조 유닛(1)은 공조실(20)에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 공조 유닛(1) 중 혼합유닛(100)과 송풍유닛(200)은 공조실 바닥면(24) 위에 위치할 수 있고, 취출유닛(300)은 공조실 바닥면(24)의 아래에 위치할 수 있다.
공기조화 시스템은 플로어 덕트(59)를 포함할 수 있다. 플로어 덕트(59)는 적어도 일부가 실내(50)의 실내 바닥면(55) 아래에 위치할 수 있다.
좀 더 상세히, 플로어 덕트(59)는 공조실(20)의 공조실 바닥면(24) 아래에 위치하는 공조실 플로어 덕트(21)와, 실내(50)의 실내 바닥면(55) 아래에 위치하는 실내 플로어 덕트(51)를 포함할 수 있다.
공조실 바닥면(24)의 아래에는 공조실 플로어 덕트(21)가 위치할 수 있다. 취출유닛(300)은 공조실 플로어 덕트(21)의 내부에 위치할 수 있다. 공조실 바닥면(24) 아래 공간 자체가 공조실 플로어 덕트(21)의 역할을 수행하는 것도 가능하다.
공조실(20)에는 난방 히터(77)가 제공될 수 있다. 난방 히터(77)는 공조실(20)의 온도를 상승시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 난방 히터(77)는 공조실(20) 내부의 순환 공기(RA)의 온도를 상승시킬 수 있다.
실내(50)는 공조실(20)과 구분될 수 있다. 실내(50)는 사람들이 활동하는 공간일 수 있다. 실내(50)는 실내 바닥면(55)과 실내 천장면(56) 사이의 공간을 의미할 수 있다.
공조실 플로어 덕트(21)는 실내 바닥면(55) 아래에 위치하는 실내 플로어 덕트(51)와 연통될 수 있다. 좀 더 상세히, 공조실 플로어 덕트(21)는 공조유닛(1)의 취출구(310)와 실내 플로어 덕트(51)를 연통할 수 있다.
실내 바닥면(55) 아래 공간 자체가 실내 플로어 덕트(51)의 역할을 수행하는 것도 가능하다.
실내 바닥면(55)에는 공기토출홀이 형성된 복수개의 아웃렛 바디(52)가 구비될 수 있다. 실내 천장면(56)에는 공기흡입홀이 형성된 복수개의 인렛바디(54)가 구비될 수 있다. 아웃렛 바디 및 인렛바디는 디퓨져(diffuser)일 수 있다.
아웃렛 바디(52)는 플로어 덕트(59)와 실내(50)를 연통할 수 있다. 인렛 바디(54)는 셀링 덕트(53)와 실내(50)를 연통할 수 있다.
실내 천장면(56) 위에 배치된 셀링 덕트(53)는 공조실(20)과 연통될 수 있다.
공조 유닛(1)의 취출구(310)에서 공조실 플로어 덕트(21)로 취출된 급기(SA)는 실내 플로어 덕트(51)로 유동될 수 있다. 급기(SA)는 실내 플로어 덕트에(51)서 아웃렛 바디(52)에 형성된 공기토출홀을 통해 실내(50)로 유입될 수 있다.
실내(50)로 유입된 급기(SA)는 실내(50)에서 활동하는 사람들의 체온이나 호흡 등에 의해 온도 및 이산화 탄소 농도가 상승할 수 있다. 따라서 실내(50)로 유입된 공기의 온도는 점차 상승할 수 있고, 온도가 올라간 공기는 실내(50) 내부에서 상승하여 인렛 바디(54)에 형성된 공기 흡입홀로 유입될 수 있다. 공기 흡입홀을 통해 셀링 덕트(53)로 유동된 공기는 실내(50)를 순환한 순환 공기(RA)일 수 있다.
셀링 덕트(53)로 유동된 순환 공기(RA)는 공조실(20)로 유동될 수 있다. 공조실(20)로 유동된 순환 공기(RA)의 일부는 후술할 배기유로(22)로 유동되고, 다른 일부는 실내공기 흡입부(110)를 통해 혼합 유닛(100)으로 유입되고, 또다른 일부는 바이패스부(130)를 통해 혼합 유닛(100)으로 유입될 수 있다.
급기(SA)가 플로어 덕트(59)를 통해 실내(50)로 유입되므로, 본 예에 따른 공기조화 시스템은 바닥공조 시스템이고, 이 때 공조 유닛은 바닥공조기일 수 있다. 이러한 바닥공조 시스템은 실내의 천장에서 급기가 유입되는 천장공조 시스템에 비해 층고 절감이 가능한 이점이 있다. 이때 층고는 실내 천장면(56) 위쪽의 공간 높이를 의미할 수 있다.
또한, 바닥공조 시스템은 공조 유닛(1)의 취출구(310)에서 취출되는 급기(SA)의 온도가 18℃ 정도임이 바람직하다. 이는 일반적인 천장공조 시스템에서의 급기 온도인 14℃ 보다 높으므로 더욱 적은 에너지를 사용하여 동일한 공기조화 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.
한편, 환기 유닛(3)은 공조실(20)과 구분되는 서브 공조실(30)에 설치될 수 있다. 환기 유닛(3)이 실외에 설치되는 것도 가능하다.
환기 유닛(3)은 공조 유닛(1)과 외기 유로(123)로 연결될 수 있고, 공조실(20)과 배기 유로(22)로 연결될 수 있다.
외기 유로(123)은 공조유닛(1)의 외기 흡입부(120)에 연결될 수 있다. 또는 외기 유로(123)는 외기 흡입부(110)에 설치된 외기 댐퍼(121)에 연결될 수 있다. 외기 유로(123)는 환기유닛(3)과 공조유닛(1)을 연통시킬 수 있다.
배기 유로(22)는 공조실(20)과 환기유닛(3)을 연통시킬 수 있다. 배기 유로를 통해 공조실(20) 외부로 유동되는 공기는 배기(EA: Exhaust Air)를 의미할 수 있다.
배기 유로(22)에는 배기 댐퍼(23)가 설치될 수 있다. 배기 댐퍼(23)는 공조실(20)에 배치될 수 있다. 배기 댐퍼(23)는 개도를 조절하여 배기 유로(22)로 유동되는 공기의 양을 조절할 수 있다.
환기 유닛(3)은 배기부(31)와 외기부(32)를 포함할 수 있다.
외기부(32)와 배기부(31)는 배리어(33)로 구획될 수 있다. 즉, 배리어(33)는 외기부(32)와 배기부(31)의 사이에 위치할 수 있다.
배리어(33)에는 개방부(34)가 구비될 수 있다. 개방부(34)는 외기부(32)와 배기부(31)를 연통시키는 개방홀을 포함할 수 있다. 개방부(34)에는 혼합 댐퍼(35)가 설치될 수 있다. 혼합 댐퍼(35)는 개도를 조절하여 개방부(34)를 통해 배기부(31)에서 외기부(32)로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있다.
배기부(31)에는 배기유로(22)가 연결될 수 있다. 배기부(31)에는 배기 토출부(38)가 구비될 수 있다. 배기 토출부(38)에는 서브 배기댐퍼(39)가 설치될 수 있다. 서브 배기댐퍼(39)는 개도를 조절하여 배기 토출부(38)로 유출되는 배기(EA)의 양을 조절할 수 있다.
배기 토출부(38)나 서브 배기댐퍼(39)에는 서브 배기유로(40)가 연결될 수 있다. 서브 배기유로(40)는 배기부(31)와 실외를 연결시킬 수 있다. 다만, 환기 유닛(3)이 실외에 배치되면 서브 배기유로(40)는 불필요할 수 있다.
배기부(31) 내부에는 배기 송풍 기구(36)가 배치될 수 있다. 배기 송풍 기구(36)는 배기 유로(22)를 통해 배기부(31) 내부로 유입된 공기를 배기 토출부(38) 및/또는 개방부(34)로 송풍시킬 수 있다.
외기부(32)에는 외기 유로(123)가 연결될 수 있다. 외기부(32)에는 외기 도입부(41)가 구비될 수 있다. 외기 도입부(41)에는 서브 외기 댐퍼(42)가 설치될 수 있다. 서브 외기 댐퍼(42)는 개도를 조절하여 외기 도입부(41)로 유입되는 외기(OA)의 양을 조절할 수 있다.
외기 도입부(41)나 서브 외기 댐퍼(42)에는 서브 외기유로(43)가 연결될 수 있다. 서브 외기유로(43)는 외기부(32)와 실외를 연결시킬 수 있다. 다만, 환기 유닛(3)이 실외에 배치되면 서브 외기유로(43)는 불필요할 수 있다.
외기부(32) 내부에는 외기 송풍 기구(37)가 배치될 수 있다. 외기 송풍 기구(37)는 외기 도입부(41) 및/또는 개방부(34)를 통해 외기부(32) 내부로 유입된 공기를 송풍시켜 외기 유로(123)로 유동시킬 수 있다.
환기유닛(3)에는 외기 열교환기(47)가 구비될 수 있다. 좀 더 상세히, 외기부(32) 내부에는 외기 열교환기(47)가 배치될 수 있다.
외기 열교환기(47)는 외기 송풍 기구(37)와 배리어(33) 사이에 위치할 수 있다. 외기 열교환기(47)는 외기 도입부(41)와 외기 송풍 기구(37) 사이에 위치할 수 있다. 외기유로(123)와 외기부(32)의 연결부는, 외기 열교환기(47)를 기준으로 외기도입부(41) 및 개방부(34)의 반대편에 위치할 수 있다.
외기 열교환기(47)에는 냉수 순환 유로(114)가 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 외기 열교환기(47)에는 서브 순환 유로(44)가 연결될 수 있다.
서브 순환 유로(44)는 서브 입수유로(45)와 서브 출수유로(46)를 포함할 수 있다. 서브 입수유로(45)는 입수유로(115)와 외기 열교환기(47)를 연결할 수 있다. 서브 출수유로(46)는 출수유로(116)와 외기 열교환기(47)를 연결할 수 있다.
서브 입수유로(45)는 입수유로(115)가 분지된 유로일 수 있고, 서브 출수유로(46)는 출수유로(116)가 분지된 유로일 수 있다.
입수유로(115)에서 서브 입수유로(45)를 통해 외기 열교환기(47)로 유입되는 냉수는 외기 열교환기(47)를 통과하며 외기부(32) 내부의 공기와 열교환할 수 있다. 외기 열교환기(47)에서 공기와 열교환된 냉수는 서브 출수유로(46)를 통해 출수유로(116)로 유동될 수 있다.
이하, 환기유닛(3)의 작용에 대해 설명한다.
실외의 공기인 외기(OA)는 외기 도입부(41)로 유입될 수 있다. 외기(OA)는 서브 외기유로(43)를 통해 외기 도입부(41)로 유입될 수 있다. 이 때, 서브 외기 댐퍼(42)의 개도에 따라 외기 도입부(41)로 유입되는 외기(OA)의 양은 달라질 수 있다.
외기 도입부(41)로 유입된 외기(OA)는 외기부(32) 내부로 유동될 수 있다. 또한, 외기 도입부(41)로 유입된 외기(OA)는 개방부(34)를 통해 배기부(31)에서 외기부(32)로 유동된 공기와 혼합될 수 있다. 즉, 혼합 댐퍼(35)가 오픈된 경우, 외기부(32) 내부에서 외기유로(123)를 통해 공조유닛(1) 으로 유동되는 외기(OA)에는 일부 배기(EA)가 혼합되어 있을 수 있다.
외기 송풍 기구(37)는 외기 도입부(41) 및/또는 개방부(34)를 통해 외기부(32)로 유동된 공기를 송풍 시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 외기 도입부(41) 및/또는 개방부(34)를 통해 외기부(32)로 유동된 공기는 외기 송풍 기구(37)에 의해 유동될 수 있다. 상기 공기는 외기 열교환기(37)를 통과하며 외기 열교환기(37)에서 냉수와 열교환할 수 있고, 이후 외기유로(123)를 통해 공조유닛(100)의 외기 흡입부(121)로 유입될 수 있다.
따라서, 외기 흡입부(120)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입되는 외기(OA)는 저온의 공기일 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 외기(OA)의 이산화탄소 농도는 상대적으로 낮을 수 있다.
한편, 셀링 덕트(53)에서 공조실(20)로 유동된 순환 공기(RA) 중 일부인 배기(EA)는, 배기 유로(22)를 통해 환기 유닛(3)의 배기부(31)로 유동될 수 있다. 이 때, 배기 댐퍼(23)는 오픈된 상태일 수 있다.
배기부(31)로 유입된 배기(EA)는 배기 송풍 기구(36)에 의해 개방부(34) 및/또는 배기 토출부(38)로 유동될 수 있다.
이 때, 개방부(34)와 배기 토출부(38)로 각각 취출되는 배기(EA)의 양은 각각 배기 댐퍼(39)와 혼합 댐퍼(35)의 개도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 혼합 댐퍼(35)가 클로즈(close) 되고 배기 댐퍼(39)가 오픈(open)된 상태이면, 배기부(31)로 유입된 배기(EA) 전체는 배기 토출부(38)로 유동될 수 있다. 즉, 서브 배기유로(40)를 통해 실외로 배출될 수 있다.
한편, 공기조화 시스템은 칠러 유닛(5)를 포함할 수 있다.
칠러 유닛(5)는 냉매가 순환되는 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기를 포함할 수 있다.
압축기에서 압축된 냉매는 응축기에서 응축되고, 팽창기구에서 팽창되어 증발기에서 증발될 수 있다. 냉매는 증발기에서 증발되며 냉수 순환유로(114)로 공급되는 냉수와 열교환될 수 있다. 따라서, 냉수는 냉매와 열교환되며 더욱 차가워질 수 있다.
칠러 유닛(5)는 기계실(60)에 배치될 수 있다. 기계실(60)은 지하실일 수 있다. 기계실(60)은 실내(50), 공조실(20), 서브 공조실(30)과 구분될 수 있다. 다만, 칠러 유닛(5)의 설치 위치는 이에 한정되지 않고, 칠러 유닛(5)가 옥상등의 실외에 설치되는 것도 가능하다.
칠러 유닛(5)는 공조 유닛(1)의 열교환기(111) 및/또는 환기 유닛(3)의 외기 열교환기(47)에 냉수를 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 냉수는 냉각수일 수 있다.
칠러 유닛(5)는 열교환기(111)와 냉수 순환유로(114)로 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 냉수 순환유로(114)는 칠러 유닛(5)의 증발기와 열교환기를 연결할 수 있다. 냉수 순환유로(114)는 칠러 유닛(5)에서 열교환기(111)로 냉수가 유동되는 입수유로(115)와, 열교환기(111)에서 칠러 유닛(5)로 냉수가 유동되는 출수유로(116)를 포함할 수 있다.
냉수 순환유로(114)에는 순환 펌프(61)가 설치될 수 있다. 순환 펌프(61)는 입수유로(115) 및/또는 출수유로(116)에 설치될 수 있다. 순환 펌프(61)는 냉수 순환유로(114)를 따라 냉수를 순환시킬 수 있다.
서브 순환유로(44)는 냉수 순환유로(114)와 실외 열교환기(47)를 연결할 수 있다. 서브 순환 유로(44)는 서브 입수유로(45)와 서브 출수유로(46)를 포함할 수 있다.
서브 입수유로(45)는 외기 열교환기(47)와 입수유로(115)를 연결할 수 있다. 따라서, 칠러 유닛(5)에서 입수유로(115)로 유동되는 냉수의 일부는 서브 입수유로(45)를 통해 실외 열교환기(47)로 유입될 수 있고, 나머지 일부는 열교환기(111)로 유입될 수 있다.
서브 출수유로(46)는 외기 열교환기(47)와 출수유로(116)를 연결할 수 있다. 따라서, 외기 열교환기(47)에서 서브 출수유로(115)로 유동되는 냉수는 열교환기(111)에서 출수유로(116)로 유동되는 냉수와 합쳐져 칠러 유닛(5)으로 유동될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 공조 유닛(1)에는 바이패스부가 구비되어 불필요한 열교환 에너지를 절감할 수 있다. 따라서 칠러 유닛(5)의 효율이 향상될 수 있다.
또한, 바닥공조 시스템은 칠러유닛(5)에서 입수유로(115)를 통해 공급되는 냉수의 온도가 10℃임이 바람직하다. 이는 천장공조 시스템에서 일반적으로 공급되는 냉수의 온도인 7℃보다 높다. 따라서, 칠러 유닛(5)의 효율이 향상될 수 있다.
이하, 공기조화 시스템에 포함되는 각 센서에 대해 설명한다.
공기조화 시스템은 온도 센서(65)를 포함할 수 있다. 상기 온도 센서(65)는 입수 온도센서(63), 출수 온도센서(64), 실내온도 센서(70), 급기온도 센서(71), 리턴 온도센서(72), 외기 온도센서(78), 혼합 온도센서(79) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 공기조화 시스템은 이산화탄소 센서(73), 정압센서(76), 연감지 센서(80) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 공기조화 시스템은 필요에 따라 추가적인 센서를 더 포함할 수 있다.
입수 온도센서(63)는 입수유로(115)에 설치될 수 있다. 입수 온도센서(63)는 입수유로(115)를 통해 칠러유닛(5)에서 열교환기(111)로 유동되는 냉수의 온도를 측정할 수 있다.
출수 온도센서(64)는 출수유로(116)에 설치될 수 있다. 출수 온도센서(64)는 출수유로(116)를 통해 열교환기(111)에서 칠러유닛(5)으로 유동되는 냉수의 온도를 측정할 수 있다.
실내 온도센서(70)는 실내(50)에 배치될 수 있다. 실내온도 센서(70)은 실내(50)의 공기 온도를 측정할 수 있다. 실내(50)의 공기 온도는 급기(SA)의 온도보다 높고 순환 공기(RA)의 온도보다 낮을 수 있다.
급기 온도센서(71)는 취출구(310)에서 취출되는 급기(SA)의 온도를 측정할 수 있다.
급기 온도센서(71)는 플로어 덕트(59)에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 급기 온도센서(71)는 공조실 플로어 덕트(21)에 배치될 수 있다. 급기 온도센서(71)가 취출유닛(300)에 배치되는 것도 가능하다.
리턴 온도센서(72)는 셀링 덕트(53)로 유동된 순환 공기(RA)의 온도를 측정할 수 있다.
리턴 온도센서(72)는 공조실(20)의 상부에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 리턴 온도센서(72)는 공조실(20)의 상부에서 셀링 덕트(53)와 연통된 부분에 인접하게 설치될 수 있다. 또는 리턴 온도센서(72)는 셀링 덕트(53)에 배치될 수 있다.
이산화탄소 센서(73)는 순환 공기(RA)의 이산화탄소 농도를 측정할 수 있다. 이산화탄소의 농도는 이산화탄소의 분압을 의미할 수 있다.
이산화탄소 센서(73)는 공조실(20)이나 실내(50)에 배치될 수 있다. 순환 공기(RA)의 이산화탄소 농도를 측정하기 위해, 이산화탄소 센서(73)는 공조실(20)에 설치됨이 바람직하다.
정압 센서(76)는 플로어 덕트(59) 내의 압력을 측정할 수 있다. 좀 더 상세히, 정압 센서(76)는 실내 플로어 덕트(51) 내의 압력을 측정할 수 있다.
정압 센서(76)는 플로어 덕트(59)에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 정압 센서(76)는 실내 플로어 덕트(51)에 배치될 수 있다.
정압 센서(76)는 제1정압센서(75)와 제2정압센서(74)를 포함할 수 있다. 제1정압센서(75)는 플로어 덕트(59) 중 취출구(310)에서 먼 단부에 배치될 수 있다. 제2정압센서(74)는 제1정압센서(75)와 취출구(310) 사이에 배치될 수 있다. 제2정압센서(74)는 제1정압센서(75)와 취출구(310)의 중간 위치에 배치됨이 바람직하다.
제1정압센서(75)는 제2정압센서(74)보다 급기(SA)가 취출되는 취출구(310)로부터 멀리 떨어져 위치하므로, 제1정압센서(75)에서 측정되는 압력은 제2정압센서(74)에서 측정되는 압력보다 낮을 수 있다.
외기 온도센서(78)는 서브 외기유로(43)에 설치될 수 있다. 외기 온도센서(78)는 실외에 설치될 수 있다. 외기 온도센서(78)는 실외에서 유입되는 외기(OA)의 온도를 측정할 수 있다.
또는, 외기 온도센서(78)는 외기유로(123)에 설치될 수 있다. 이 때, 외기 온도센서(78)는 환기유닛(3)에서 외기 열교환기(47)에서 열교환되어 공조 유닛(1)으로 유동되는 외기(OA)의 온도를 측정할 수 있다.
혼합 온도센서(79)는 공조 유닛(1)의 본체(10) 내부에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 혼합 온도센서(79)는 혼합유닛(100)에 설치될 수 있다. 혼합 온도센서(79)는 외기 흡입부(120)와 실내공기 흡입부(110)와 바이패스부(130)로 각각 유입되어 혼합유닛(100)에서 혼합된 공기의 온도를 측정할 수 있다.
연감지 센서(80)는 실내에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 연감지 센서(80)는 실내 천장면(56)에 설치될 수 있다. 연감지 센서(80)는 실내(50)에서 발생한 연기를 감지할 수 있다. 화재 등에 의해 실내(50)에서 연기가 발생하면, 연감지 센서(80)는 이를 감지할 수 있다.
도 14는 공기조화 시스템을 제어하기 위한 제어 블록도이다.
도 14를 참조하면, 공기조화 시스템은 제어부(90)를 포함할 수 있다. 제어부(90)는 공조유닛 제어부인 컨트롤러(295)와, 환기유닛 제어부와, 칠러유닛 제어부를 포함할 수 있다.
제어부(90)는 컨트롤러(295), 환기유닛 제어부, 칠러유닛 제어부와 각각 통신할 수 있는 중앙 제어부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 중앙 제어부는 공기조화 시스템이 구비된 빌딩의 빌딩관리시스템(BMS: Building Management System)을 포함할 수 있다.
즉, 제어부(90)는 중앙 제어를 통해 공조유닛(3), 환기유닛(3), 칠러유닛(5)을 제어할 수 있고, 공조유닛(3), 환기유닛(3), 칠러유닛(5)을 각각 개별적으로 제어할 수도 있다.
제어부(90)는 공기조화 시스템을 다양한 모드에 따라 제어할 수 있다. 제어부(90)의 제어 모드는 메인모드와 서브모드를 포함할 수 있다.
메인 모드는 일반 모드, 노말 보드, 기본 모드 등을 의미할 수 있다. 메인 모드는 공기조화 시스템의 가장 기본적인 제어 모드를 의미할 수 있다. 제어부는 공기조화 시스템의 운전 시작 후 소정의 시간이 경과하면 메인 모드를 진입할 수 있다. 또는, 요구되는 조건 만족시 제어부는 메인 모드로 진입할 수 있다.
서브모드는 기타 모드, 예비 모드, 비상 모드 등을 의미할 수 있으며, 메인 모드의 전후에 실시될 수 있다. 또한, 특정 조건시 메인 모드 도중에 실시되는 것도 가능하다.
제어부(90)는 온도센서(65)에서 감지된 온도를 전달받을 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 실내 온도센서(70), 급기 온도센서(71), 리턴 온도센서(72), 외기 온도센서(78), 혼합 온도센서(79) 중 적어도 하나에서 측정된 온도를 각각 전달받을 수 있다. 또한, 제어부(90)는 입수 온도센서(63), 출수 온도센서(64)에서 측정된 온도를 전달받아 감지하는 것도 가능하다.
제어부(90)는 이산화탄소 센서(73)에서 측정된 이산화탄소의 농도를 전달받아 감지할 수 있다.
제어부(90)는 정압 센서(76)에서 측정된 압력을 전달받아 감지할 수 있다.
제어부(90)는 연감지 센서(80)에서 연기가 감지되면 연기발생 신호을 전달받아 감지할 수 있다. 제어부(90)는 연감지 센서(80)에서 연기가 감지되면 비상 모드로 진입할 수 있다. 비상 모드 시, 제어부(90)는 공기조화 시스템을 정지시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 비상 모드 시 제어부(90)는 공조유닛(1), 칠러유닛(3), 환기유닛(5)을 각각 정지시킬 수 있다.
제어부(90)는 냉각수 밸브(62)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)의 개도를 제어하여 냉수순환유로(114)를 통해 유동되는 냉수의 유량을 조절할 수 있다. 냉각수 밸브(62)의 개도가 증가할수록, 열교환기 (111)및/또는 외기 열교환기(47)로 유입되는 냉수의 양이 증가할 수 있다. 따라서 열교환기(111) 및/또는 외기 열교환기(47)에서 열교환되는 공기의 온도가 더욱 내려갈 수 있다.
제어부(90)는 외기 댐퍼(121)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 외기 댐퍼(121)의 개도를 제어하여 외기 흡입부(120)로 유입되는 외기(OA)의 양을 조절할 수 있다. 외기 댐퍼(121)의 개도가 증가할수록, 외기 흡입부(120)로 유입되는 외기(OA)의 양이 증가할 수 있다. 따라서 혼합유닛(100)에서 혼합된 공기에서 외기(OA)가 차지하는 비율이 높아질 수 있다.
제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 제어하여 바이패스부(130)로 유입되는 순환공기(RA)의 양을 조절할 수 있다. 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 증가할수록, 바이패스부(130)로 유입되는 순환 공기(RA)의 양이 증가할 수 있다. 따라서 혼합유닛(100)에서 혼합된 공기에서, 열교환기(111)를 바이패스한 순환 공기(RA)가 차지하는 비율이 높아질 수 있다.
제어부(90)는 순환펌프(61)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 순환펌프(61)의 운전 주파수를 제어하여 냉수 순환유로(114)를 따라 순환하는 냉수의 유량을 제어할 수 있다. 순환펌프(61)의 운전 주파수가 커질수록, 냉수 순환유로(114)를 따라 순환하는 냉수의 유량이 증가할 수 있다. 따라서, 열교환기 (111)및/또는 외기 열교환기(47)로 유입되는 냉수의 양이 증가할 수 있고, 열교환기(111) 및/또는 외기 열교환기(47)에서 열교환되는 공기의 온도가 더욱 내려갈 수 있다.
제어부(90)는 송풍기구(210)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 송풍기구(210)에 포함된 모터(212)의 운전주파수를 제어하여 송풍팬(211)의 회전을 제어할 수 있다. 송풍팬(211)의 회전이 빨라질수록, 취출구(310)를 통해 취출되는 급기(SA)의 유량이 증가하여 플로어 덕트(59) 내부의 압력이 증가할 수 있다.
즉, 제어부(90)는 송풍기구(210)를 제어하여 사용자가 설정한 실내(50)의 정압이 유지되도록 조절할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 송풍기구(210)를 제어하여 취출구(310), 아웃렛 바디(52)에서 취출되는 공기의 풍량을 가변하는 것도 가능하다.
제어부(90)는 배기 댐퍼(23)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 배기 댐퍼(23)의 개도를 제어하여 배기 유로(22)로 유동되는 배기(EA)의 양을 조절할 수 있다. 배기 댐퍼(23)의 개도가 증가할수록, 공조실(20)에서 배기 유로(22)를 통해 환기유닛(3)의 배기부(31)로 유동되는 배기(EA)의 양이 증가할 수 있다.
제어부(90)는 서브 외기댐퍼(42)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 서브 외기댐퍼(42)의 개도를 제어하여 외기 도입부(41)로 유입되는 외기(OA)의 양을 조절할 수 있다. 서브 외기댐퍼(42)의 개도가 증가할수록, 실외에서 외기 도입부(41)를 통해 외기부(32)로 유입되는 외기(OA)의 양이 증가할 수 있다.
제어부(90)는 서브 배기댐퍼(39)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 서브 배기댐퍼(39)의 개도를 제어하여 배기 토출부(38)로 유입되는 배기(EA)의 양을 조절할 수 있다. 서브 배기댐퍼(39)의 개도가 증가할수록, 배기 토출부(38)를 통해 배기부(31)에서 실외로 토출되는 배기(EA)의 양이 증가할 수 있다.
제어부(90)는 혼합 댐퍼(35)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 혼합 댐퍼(35)의 개도를 제어하여 개방부(34)를 통과하는 공기의 양을 조절할 수 있다. 혼합 댐퍼(35)의 개도가 증가할수록, 개방부(38)를 통해 배기부(31)에서 외기부(32)로 유동되는 공기의 양이 증가할 수 있다.
제어부(90)는 배기 송풍기구(36)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 배기 송풍기구(36) 운전 주파수을 제어할 수 있다. 배기 송풍기구(36)의 운전 주파수가 커질수록, 공조실(20)에서 배기유로(22)를 통해 배기부(31)로 흡입되는 공기와, 배기 토출부(38)를 통해 배기부(31)에서 토출되는 공기와, 개방부(34)를 통해 배기부(31)에서 외기부(32)로 유동되는 공기의 양이 많아질 수 있다.
제어부(90)는 외기 송풍기구(37)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 외기 송풍기구(37) 운전 주파수을 제어할 수 있다. 외기 송풍기구(37)의 운전 주파수가 커질수록, 개방부(34)를 통해 배기부(31)에서 외기부(32)로 유동되는 공기와, 외기 도입부(41)를 통해 외기부(32)로 흡입되는 공기와, 외기유로(123)를 통해 공조유닛(1)으로 유동되는 공기의 양이 많아질 수 있다.
제어부(90)는 난방 히터(77)를 제어할 수 있다. 좀 더 상세히, 제어부(90)는 난방 히터(77)를 온오프 하거나 난방히터(77)의 온도를 조절하여 공조실(20) 내부의 순환공기(RA)의 온도를 조절할 수 있다.
도 15은 냉방운전 시 공기조화 시스템의 운전 순서가 도시된 순서도이고, 도 16은 난방운전 시 공기조화 시스템의 운전 순서가 도시된 순서도이다.
공기조화 시스템은 냉방운전 또는 난방운전을 수행할 수 있다. 제어부(90)는 사용자의 명령에 따라 냉방 운전 또는 난방운전을 결정할 수 있다.
또는 제어부(90)는 실외 온도에 따라 냉방 운전 또는 난방운전을 결정할 수 있다. 예를 들어, 여름에는 실외 온도가 높으므로 냉방 운전을 실시할 수 있고, 겨울에는 실외 온도가 낮으므로 난방 운전을 실시할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 다른 요소를 고려하여 냉방 운전 또는 난방 운전이 결정되는 것이 가능하다.
냉방 운전과 난방 운전은 실내(50)의 온도를 일정하게 유지시키고자 한다는 점에서 본질적으로 동일한 운전일 수 있다.
한편, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도(W)에 따라 공기조화 시스템을 제어할 수 있다.
측정 온도(T)는 온도 센서(65)에서 감지된 온도일 수 있다. 좀 더 상세히, 측정 온도(T)는 실내 온도센서(70), 급기 온도센서(71), 리턴 온도센서(72), 외기 온도센서(78), 혼합 온도센서(79) 중 어느 하나에서 감지된 온도일 수 있다. 바람직하게는, 측정 온도(T)는 실내 온도센서(70), 급기 온도센서(71), 리턴 온도센서(72) 중 어느 하나에서 감지된 온도일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 실내 온도센서(70)는 공조유닛(1)과 덕트로 연결된 실내(50)에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 실내 온도센서(70)는 공조유닛(1)의 취출구(310)와 플로어 덕트(59)로 연결된 실내(50)에 배치될 수 있다.
급기 온도센서(71), 리턴 온도센서(72)는 공조유닛(1)과 실내(50)를 연결하는 덕트에 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 급기 온도센서(71)는 공조유닛(1)의 취출구(310)와 실내(50)를 연결하는 플로어 덕트(59)에 배치될 수 있고, 리턴 온도센서(72)는 공조실(20) 또는 공조실(20)과 실내(50)를 연결하는 셀링 덕트(53)에 배치될 수 있다.
희망 온도(W)는 사용자가 희망하는 실내(50)의 온도일 수 있다. 사용자는 제어유닛(290)에 포함되는 인터페이스나, 중앙제어를 통해 원하는 희망온도를 입력할 수 있다. 또는 희망 온도(W)는 기본적으로 설정된 온도일 수 있다.
도 15을 참조하면, 냉방운전 시작 시, 제어부(90)는 측정온도(T)와 예냉 판단 온도(A)를 비교할 수 있다(S1).
예냉 판단온도(A)는 희망온도(W) 보다 낮은 온도일 수 있다. 예냉 판단온도(A)는 희망온도(W)에 따라 달라질 수 있다. 예냉 판단온도(A)는 희망온도(W)에서 기설정된 설정치만큼 낮은 온도일 수 있다. 예를 들어, 희망온도(W)가 24℃이고, 설정치가 0.5℃이면, 예냉 판단온도(A)는 23.5℃일 수 있다.
측정 온도(T)가 예냉 판단온도(A) 미만이면, 제어부(90)는 곧바로 정시 제어모드(S300)로 진입할 수 있다. 정시 제어모드(S300)에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
반면, 측정 온도(T)가 예냉 판단온도(A) 이상이면, 제어부(90)는 예냉 제어모드(S100)로 진입할 수 있다.
예냉 제어모드(S100)는 서브 제어모드일 수 있다. 좀 더 상세히, 예냉 제어모드(S100)는 현재 실내(50)의 온도가 희망온도(W)에 비해 너무 높으므로, 메인 제어모드에 진입하기에 앞서 우선적으로 실내(50)를 냉방시키기 위한 모드일 수 있다.
이하, 예냉 제어모드(S100)시의 제어에 대해 설명한다.
예냉 제어모드(S100) 시, 제어부(90)는 외기 댐퍼(121) 및 배기 댐퍼(23)가 풀 오픈(Full Open)되도록 제어할 수 있다. 댐퍼의 풀 오픈이란 댐퍼의 개도가 최대인 상태를 의미할 수 있다.
외기 댐퍼(121)가 풀 오픈되면, 실외의 외기(OA)가 공조유닛(100)으로 유입되는 양이 증가하고, 배기 댐퍼(23)가 풀 오픈되면 공조실(20)의 순환공기(RA)가 실외로 유출되는 양이 증가할 수 있다. 즉, 공기조화 시스템에서 외기(OA)의 유입과 배기(EA)의 유출이 최대가 됨으로써 실내(50)의 환기가 원할하게 이뤄지므로, 실내(50)에서 덥혀진 공기가 배출될 수 있다.
또한, 예냉 제어모드(S100) 시 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)을 풀 클로즈되도록 제어할 수 있다. 댐퍼의 풀 클로즈란 댐퍼의 개도가 완전히 닫힌 상태를 의미할 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)가 풀 클로즈되면, 바이패스부(130)를 통해 혼합유닛(100)으로 유입되는 순환공기(RA)가 차단될 수 있다. 즉, 실내(50)를 순환한 더운 순환공기(RA)가 급기(SA)에 포함되지 않을 수 있다. 따라서, 취출구(310)로 취출되어 플로어 덕트(59)를 통해 실내(50)로 공급되는 급기(SA)의 온도가 낮아질 수 있고, 이로써 실내(50)가 냉방될 수 있다.
또한, 예냉 제어모드(S100) 시 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)가 풀 오픈되도록 제어할 수 있다. 밸브의 풀 오픈이란 밸브의 개도가 최대인 상태를 의미할 수 있다.
냉각수 밸브(62)가 풀 오픈되면, 칠러 유닛(5)에서 공급되어 냉수 순환유로(114)를 따라 순환하는 냉수의 유량이 증가할 수 있다. 따라서, 입수유로(115)를 통해 열교환기(111)로 유입되는 냉수의 유량이 증가할 수 있고, 열교환기(111)에서 냉수와 공기의 열교환이 더욱 활발히 일어날 수 있다. 즉, 실내공기 흡입부(110)로 흡입된 공기는 열교환기(111)에서 충분히 냉각되어 급기(SA)에 포함될 수 있고, 상기 급기(SA)가 플로어 덕트(59)를 통해 실내(50)로 공급되어 실내(50)가 냉방될 수 있다.
또한, 예냉 제어모드(S100) 시 제어부(90)는 송풍기구(210)를 온 시킬 수 있다.
예냉 제어모드(S100) 실시 후, 제어부(90)는 다시 측정온도(T)와 예냉 판단 온도(A)를 비교할 수 있다(S1).
예냉 제어모드(S100)가 실시됨에 따라, 실내(50)의 온도는 내려갈 수 있고, 일정 시간이 경과하면 측정온도(T)가 예냉 판단온도(A)보다 낮아질 수 있다. 이 경우, 제어부(90)는 정시 제어모드(S300)로 진입할 수 있다.
한편, 도 16를 참조하면 난방운전 시작 시, 제어부(90)는 측정온도(T)와 예열 판단 온도(B)를 비교할 수 있다(S2).
예열 판단온도(B)는 희망온도(W) 보다 높은 온도일 수 있다. 예열 판단온도(B)는 희망온도(W)에 따라 달라질 수 있다. 예열 판단온도(B)는 희망온도(W)에서 기설정된 설정치만큼 높은 온도일 수 있다. 예를 들어, 희망온도(W)가 24℃이고, 설정치가 0.5℃이면, 예열 판단온도(B)는 24.5℃일 수 있다.
측정 온도(T)가 예열 판단온도(B) 초과이면, 제어부(90)는 곧바로 정시 제어모드(S300)로 진입할 수 있다.
반면, 측정 온도(T)가 예열 판단온도(B) 이상이면, 제어부(90)는 난방예열 제어모드(S200)로 진입할 수 있다.
난방예열 제어모드(S200)는 서브 제어모드일 수 있다. 좀 더 상세히, 난방예열 제어모드(S200)는 현재 실내(50)의 온도가 희망온도(W)에 비해 너무 낮으므로, 메인 모드에 진입하기에 앞서 우선적으로 실내(50)를 난방시키기 위한 모드일 수 있다.
이하, 난방예열 제어모드(S200) 시 제어에 대해 설명한다.
난방예열 제어모드(S200) 시, 제어부(90)는 외기 댐퍼(121) 및 배기 댐퍼(23)가 풀 클로즈(Full close)되도록 제어할 수 있다.
외기 댐퍼(121)가 풀 클로즈되면, 실외의 외기(OA)가 공조유닛(100)으로 유입되지 않고, 배기 댐퍼(23)가 풀 클로즈되면 공조실(20)의 순환공기(RA)가 실외로 유출되지 않을 수 있다. 즉, 공기조화 시스템에서 외기(OA)의 유입과 배기(EA)의 유출이 일어나지 않아 실내(50)에서 덥혀진 공기가 계속해서 순환하며 실내(50)의 온도를 상승시킬 수 있다.
또한, 난방예열 제어모드(S200) 시 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)가 풀 클로즈되도록 제어할 수 있다. 밸브의 풀 클로즈란 밸브의 개도가 완전히 닫힌 상태를 의미할 수 있다.
냉각수 밸브(62)가 풀 클로즈되면, 칠러 유닛(5)에서 공급된 냉수가 냉수 순환유로(114)를 따라 순환하지 않을 수 있다. 따라서, 입수유로(115)를 통해 열교환기(111)로 냉수가 유입되지 않을 수 있고, 열교환기(111)에서 냉수와 공기의 열교환이 일어나지 않을 수 있다. 즉, 실내공기 흡입부(110)로 흡입된 공기는 열교환기(111)에서 냉각되지 않은 상태로 급기(SA)에 포함될 수 있고, 상기 급기(SA)가 플로어 덕트(59)를 통해 실내(50)로 공급되어 실내(50)가 난방될 수 있다.
또한, 난방예열 제어모드(S200) 시 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)을 풀 클로즈되도록 제어할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 현재 냉각수 밸브(62)가 풀 클로즈 되어 실내공기 흡입부(110)로 흡입된 공기가 열교환기(111)에서 열교환되지 않으므로 열교환기(111)를 바이패스할 필요가 없기 때문이다.
또한, 난방예열 제어모드(S200) 시 제어부(90)는 송풍기구(210)를 온 시킬 수 있다.
또한, 난방예열 제어모드(S200) 시 제어부(90)는 난방 히터(77)를 온 시킬 수 있다.
난방 히터(77)가 온 되면 공조실(20)의 온도가 상승하므로, 실내공기 흡입부(110)를 통해 공조유닛(1)으로 유입되는 공기의 온도가 상승할 수 있다. 따라서, 취출구(310)에서 플로어 덕트(59)를 통해 실내(50)로 유입되는 공기의 온도가 상승하여 실내(50)가 난방될 수 있다.
난방예열 제어모드(S200) 실시 후, 제어부(90)는 다시 측정온도(T)와 예열 판단 온도(B)를 비교할 수 있다(S2).
난방예열 제어모드(S200)가 실시됨에 따라, 실내(50)의 온도는 올라갈 수 있고, 일정 시간이 경과하면 측정온도(T)가 예열 판단온도(B)보다 높아질 수 있다. 이 경우, 제어부(90)는 정시 제어모드(S300)로 진입할 수 있다.
도 17는 정시제어모드 시 공기조화 시스템의 운전 순서가 도시된 순서도이다.
정시 제어모드(S300)는 메인 제어모드일 수 있다. 정시 제어모드(S300)은 실내(50)의 온도를 희망 온도(W)로 일정하게 유지하기 위한 온도 기반의 모드일 수 있다.
이하 정시 제어모드(S300) 시 제어에 대해 설명한다.
도 17을 참조하면, 제어부(90)는 정시 제어모드(S300) 진입 시, 외기 댐퍼(121) 및 배기 댐퍼(23)를 기설정된 설정 개도로 제어할 수 있고, 바이패스 댐퍼(131) 및 냉각수 밸브(62)를 풀 오픈 시킬 수 있다(S301).
또한, 이전에 난방 히터(77)가 온 되어 있던 상태이면, 제어부(90)는 정시 제어모드 진입 시 난방 히터(77)를 오프시킬 수 있다.
제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도의 하한 설정치(W1)를 비교할 수 있다(S310).
희망온도의 하한 설정치(W1)은 희망온도(W)에서 소정의 설정치를 뺀 온도일 수 있다. 예를 들어 희망온도(W)가 24℃이고 설정치가 1℃이면, 희망온도의 하한 설정치(W1)는 23℃일 수 있다.
측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 이상이면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 상한 설정치(W2)를 비교할 수 있다(S320).
희망온도의 상한 설정치(W2)은 희망온도(W)에서 소정의 설정치를 더한 온도일 수 있다. 예를 들어 희망온도(W)가 24℃이고 설정치가 1℃이면, 희망온도 상한 설정치(W2)는 25℃일 수 있다.
측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 미만이면, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)를 냉각수 코일(62)보다 우선적으로 제어할 수 있다.
측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 미만이면, 제어부(90)는 측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 이상이거나 바이패스 댐퍼(131)가 풀 오픈일 때까지 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 제1소정주기로 제1설정개도씩 증가시킬 수 있다.
측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 미만이고 바이패스 댐퍼(131)가 풀 오픈이면, 제어부(90)는 측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 이상이거나 냉각수 밸브(62)가 풀 클로즈일 때까지 냉각수 밸브(62)의 개도를 제2소정주기로 제2설정개도씩 감소시킬 수 있다.
좀 더 상세히, 측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 미만이면, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)를 기설정된 제1설정개도 만큼 개도를 증가시킬 수 있다(S311). 예를 들어 제1설정개도가 전체 개도의 10%이면, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 10%만큼 증가시킬 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)의 개도가 증가되면 바이패스부(130)를 통해 공조 유닛(1)으로 유입되는 순환공기(RA)의 양이 증가하므로, 급기(SA)의 온도가 올라갈 수 있고 이로써 실내(50)의 온도가 상승할 수 있다. 따라서, 측정온도(T)가 상승할 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)가 제1설정개도만큼 개도가 증가되면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 하한 설정치(W1)를 다시 비교할 수 있다(S312).
이 때, 측정온도(T)가 희망온도 하한 설정치(W1) 이상이면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도의 상한 설정치(W2)를 비교할 수 있다(S320). 반면, 측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 미만이면, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)가 풀 오픈된 상태인지를 판단할 수 있다(S313).
바이패스 댐퍼(131)가 풀 오픈된 상태가 아닐 경우, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 제1설정개도만큼 더 증가시킬 수 있다(S311). 이 때, 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 제1설정개도만큼 증가되는 것은 제1소정주기에 따를 수 있다. 예를 들어 제1소정주기가 3분이고 제1설정개도가 10%이면, 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 10%만큼 증가되고 3분이 지나면 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 10%만큼 더 증가될 수 있다.
즉, S311 내지 S313의 제어단계를 제1소정주기에 따라 순환하며 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 점점 증가할 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)가 풀 오픈되면, 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)의 개도를 제2설정개도만큼 감소시킬 수 있다(S314). 즉, 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 우선적으로 증가시키고, 바이패스 댐퍼(131)가 풀 오픈되었음에도 아직 측정온도(T)가 희망온도의 하한 설정치(W1) 미만이면, 냉각수 밸브(62)를 제어하여 실내의 온도를 올릴 수 있다.
냉각수 밸브(62)의 개도가 감소되면 입수 유로(115)를 통해 열교환기(111)으로 유입되는 냉수의 양이 감소하므로, 실내공기 흡입부(110)로 유입되는 공기가 열교환기(111)에서 덜 냉방될 수 있다. 따라서, 급기(SA)의 온도가 올라갈 수 있고 이로써 실내(50)의 온도가 상승하여 측정온도(T)가 상승할 수 있다.
냉각수 밸브(62)가 제2설정개도만큼 개도가 감소되면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 하한 설정치(W1)를 다시 비교할 수 있다(S315).
이 때, 측정온도(T)가 희망온도 하한 설정치(W1) 이상이면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 상한 설정치(W2)를 비교할 수 있다(S320). 반면, 측정온도(T)가 희망온도 하한 설정치(W1) 미만이면, 제어부(90)는 냉각수 밸브 (62)의 개도를 제2설정개도만큼 더 감소시킬 수 있다(S314).
이 때, 냉각수 밸브(62)의 개도가 제2설정개도만큼 감소되는 것은 제2소정주기에 따를 수 있다. 예를 들어 제2소정주기가 3분이고 제2설정개도가 10%이면, 냉각수 밸브(62)의 개도가 10%만큼 감소되고 3분이 지나면 냉각수 밸브(62)의 개도가 10%만큼 더 감소될 수 있다.
즉, S314 내지 S315의 제어단계를 제2소정주기에 따라 순환하며 냉각수 밸브(62)의 개도가 점점 감소할 수 있다.
한편, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 상한 설정치(W2)를 비교할 수 있다(S320). .
측정온도(T)가 희망온도의 상한 설정치(W2) 초과이면, 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)를 바이패스 댐퍼(131)보다 우선적으로 제어할 수 있다.
측정온도(T)가 희망온도의 상한 설정치(W2) 초과이면, 제어부(90)는 측정온도(T)가 희망온도의 상한 설정치(W2) 이하이거나 냉각수 밸브(62)가 풀 오픈일 때까지 냉각수 밸브(62)의 개도를 제3소정주기로 제3설정개도씩 증가시킬 수 있다.
측정온도(T)가 희망온도의 상한 설정치(W2) 초과이고 냉각수 밸브(62)가 풀 오픈이면, 제어부(90)는 측정온도(T)가 희망온도의 상한 설정치(W2) 이하이거나 바이패스 댐퍼(131)가 풀 클로즈일 때까지 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 제4소정주기로 제4설정개도씩 감소시킬 수 있다.
좀 더 상세히, 측정온도(T)가 희망온도의 상한 설정치(W2) 초과이면, 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)를 기설정된 제3설정개도 만큼 개도를 증가시킬 수 있다(S321). 예를 들어 제3설정개도가 전체 개도의 10%이면, 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)의 개도를 10%만큼 증가시킬 수 있다.
냉각수 밸브(62)의 개도가 증가되면 입수 유로(115)를 통해 열교환기(111)으로 유입되는 냉수의 양이 증가하므로, 실내공기 흡입부(110)로 유입되는 공기가 열교환기(111)에서 더 냉방될 수 있다. 따라서, 급기(SA)의 온도가 내라갈 수 있고 이로써 실내(50)의 온도가 내려가 측정온도(T)가 내려갈 수 있다.
냉각수 밸브(62)가 제3설정개도만큼 개도가 증가되면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 상한 설정치(W2)를 다시 비교할 수 있다(S322).
이 때, 측정온도(T)가 희망온도 상한 설정치(W2) 이하이면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도의 하한 설정치(W2)를 비교할 수 있다(S310). 반면, 측정온도(T)가 희망온도(W)의 상한 설정치(W2) 초과이면, 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)가 풀 오픈된 상태인지를 판단할 수 있다(S323).
냉각수 밸브(62)가 풀 오픈된 상태가 아닐 경우, 제어부(90)는 냉각수 밸브(62)의 개도를 제3설정개도만큼 더 증가시킬 수 있다(S321). 이 때, 냉각수 밸브(62)의 개도가 제3설정개도만큼 증가되는 것은 제3소정주기에 따를 수 있다. 예를 들어 제3소정주기가 3분이고 제3설정개도가 10%이면, 냉각수 밸브(62)의 개도가 10%만큼 증가되고 3분이 지나면 냉각수 밸브(62)의 개도가 10%만큼 더 증가될 수 있다.
즉, S321 내지 S323의 제어단계를 제3소정주기에 따라 순환하며 냉각수 밸브(62)의 개도가 점점 증가할 수 있다.
냉각수 밸브(62)가 풀 오픈되면, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 제4설정개도만큼 감소시킬 수 있다(S324). 즉, 냉각수 밸브(62)의 개도를 우선적으로 증가시키고, 냉각수 밸브(62)가 풀 오픈되었음에도 아직 측정온도(T)가 희망온도의 상한 설정치(W2) 초과이면, 바이패스 댐퍼(131)를 제어하여 실내의 온도를 낮출 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)의 개도가 감소되면 바이패스부(130)를 통해 공조 유닛(1)으로 유입되는 순환공기(RA)의 양이 감소하므로, 급기(SA)의 온도가 내려갈 수 있고 이로써 실내(50)의 온도가 내려갈 수 있다. 따라서, 측정온도(T)가 내려할 수 있다.
바이패스 댐퍼(131)가 제4설정개도만큼 개도가 감소되면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 상한 설정치(W2)를 다시 비교할 수 있다(S325).
이 때, 측정온도(T)가 희망온도 상한 설정치(W2) 이하이면, 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도 하한 설정치(W1)를 비교할 수 있다(S310). 반면, 측정온도(T)가 희망온도 상한 설정치(W2) 초과이면, 제어부(90)는 바이패스 댐퍼(131)의 개도를 제4설정개도만큼 더 감소시킬 수 있다(S324).
이 때, 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 제4설정개도만큼 감소되는 것은 제4소정주기에 따를 수 있다. 예를 들어 제4소정주기가 3분이고 제4설정개도가 10%이면, 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 10%만큼 감소되고 3분이 지나면 바이패스 댐퍼(131)의 개도가 10%만큼 더 감소될 수 있다.
즉, S324 내지 S325의 제어단계를 제4소정주기에 따라 순환하며 바이패스 댐퍼(130)의 개도가 점점 감소할 수 있다.
정시 제어모드(S300) 시 제어부(90)는 측정온도(T)와 희망온도(W)를 비교하며 계속하여 공기조화 시스템을 제어할 수 있다. 이로써 실내(50)의 온도가 희망온도(W)로 일정하게 유지될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 서브 모드는 예냉 제어모드(S100)와 난방예열 제어모드(S200)를 포함할 수 있다. 이에 더하여 서브 모드는 이산화탄소 제어모드와 정압 제어 모드를 더 포함할 수 있다.
이하, 이산화탄소 제어모드에 대해 설명한다.
실내(50)에서 활동하는 사람들의 호흡에 의해 실내(50)의 이산화탄소 농도는 지속적으로 높아질 수 있다. 즉, 순환 공기(RA)의 이산화탄소 농도는 점점 높아질 수 있다. 이산화 탄소 제어모드는 실내(50)의 이산화탄소 농도를 조절하기 위한 모드일 수 있다.
이산화 탄소 제어모드는, 예냉 제어모드(S100), 난방예열 제어모드(S200), 정시 제어모드(S300)와 동시에 실시될 수 있다. 이산화 탄소 제어모드는, 예냉 제어모드(S100), 난방예열 제어모드(S200), 정시 제어모드(S300)와 독립적으로 수행될 수 있다.
이산화 탄소 제어모드 시, 제어부(90)는 공기 중 이산화탄소의 농도를 측정하는 이산화탄소 센서(73)에서 감지된 측정농도(D)에 따라 외기 댐퍼(121)와 배기댐퍼(23)를 제어할 수 있다.
좀 더 상세히, 제어부(90)는 측정농도(D)가 기설정된 설정농도보다 높으면 외기 댐퍼(121) 및 배기 댐퍼(23)의 개도를 증가시킬 수 있다. 바람직하게는, 제어부(90)는 외기댐퍼(121) 및 배기 댐퍼(23)를 풀 오픈시킬 수 있다.
배기 댐퍼(23)의 개도가 증가하면, 실내(50)에서 셀링덕트(53)를 통해 공조실(20)로 순환된 순환공기(RA)가 배기유로(22)를 통해 실외로 유출되는 배기(EA)의 양이 증가할 수 있다. 따라서, 실내공기 흡입부(110) 및/또는 바이패스부(130)를 통해 공조유닛(1)으로 유입되는 순환공기(RA)가 급기(SA)에서 차지하는 비율이 줄어들고, 급기(SA)의 이산화탄소 농도가 낮아질 수 있다.
또한, 외기 댐퍼(121)의 개도가 증가하면 외기 흡입부(120)를 통해 공조유닛(1)으로 유입되는 외기(OA)의 양이 증가할 수 있다. 외기(OA)의 이산화탄소 농도는 실내(50)의 공기에 비해 상대적으로 낮을 수 있다. 따라서 외기(OA)가 급기(SA)에서 차지하는 비율이 늘어나고, 급기(SA)의 이산화탄소 농도가 낮아질 수 있다.
즉, 외기 댐퍼(121) 및 배기 댐퍼(23)의 개도가 증가하면 취출구(310)에서 플로어 덕트(59)를 통해 실내(50)로 유입되는 급기(SA)의 이산화탄소 농도가 낮아지므로, 실내(50)의 이산화탄소 농도는 낮아질 수 있다.
이하, 정압 제어 모드에 대해 설명한다.
취출구(310)에서 플로어 덕트(59)로 유동된 공기는 아웃렛 바디(52)를 통해 실내(50)로 유입될 수 있다. 이때, 아웃렛 바디(52)에서 실내(50)로 유동되는 급기(SA)의 압력은 기 설정된 압력인 정압을 유지하는 것이 바람직하다. 만일 아웃렛 바디(52)에 먼지 등이 쌓이면, 아웃렛 바디(52)를 통한 실내(50)로의 공기 공급이 원할해지지 못하고 플로어 덕트(59) 내부의 압력이 증가할 수 있다. 정압 제어 모드는 상기 압력을 정압으로 일정하게 유지하기 위한 모드일 수 있다.
정압 제어모드는, 예냉 제어모드(S100), 난방예열 제어모드(S200), 정시 제어모드(S300)와 동시에 실시될 수 있다. 정압 제어모드는, 예냉 제어모드(S100), 난방예열 제어모드(S200), 정시 제어모드(S300)와 독립적으로 수행될 수 있다.
정압 제어 모드 시, 제어부(90)는 정압 센서(76)에서 감지된 측정 압력(P)에 따라 송풍 기구(210)의 운전 주파수를 제어할 수 있다.
이 때, 측정 압력(P)은 플로어 덕트(59)의 취출구(310)에서 먼 단부에 배치되는 제1정압센서(75)와, 취출구(310)와 제1정압센서(75) 사이에 배치된 제2정압센서(74)에서 각각 측정된 압력의 평균 압력일 수 있다. 플로어 덕트(59) 내의 압력은 취출구(310)와의 거리에 따라 달라질 수 있으므로, 제1정압센서(75)와 제2정압센서(74)의 평균 압력을 통해 더욱 정확한 플로어 덕트 내의 압력을 측정할 수 있다.
제어부(90)는 측정 압력(P)이 기설정된 정압보다 낮으면 송풍 기구(210)의 운전 주파수가 높아지도록 제어할 수 있다.
송풍기구(210)의 운전 주파수가 높아지면 취출구(310) 및 아웃렛 바디(52)로 취출되는 공기의 풍량이 강해질 수 있고, 플로어 덕트(59) 내 압력이 상승할 수 있다. 이로써, 아웃렛 바디(52)에 쌓여 있던 먼지 등과 같은 압력 저하 요인을 제거할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 실내의 온도를 희망온도로 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 바이패스 댐퍼 및 냉각수 밸브의 개도를 소정주기로 설정개도에 따라 증가 또는 감소되도록 제어함으로써, 각 개도의 변화에 따른 온도 변화가 측정온도에 반영될 수 있다.
또한, 바이패스 댐퍼 및 냉각수 밸브의 개도를 소정주기로 설정개도에 따라 증가 또는 감소되도록 제어함으로써, 실내의 급격한 온도 변화를 방지할 수 있다.
또한, 외기댐퍼와 배기댐퍼를 제어하여 실내의 이산화탄소 농도를 낮출 수 있다.
또한, 송풍기구를 제어하여 실내로 공급되는 공기의 압력을 정압으로 유지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 공조 유닛 3: 환기 유닛
5: 칠러 유닛 10: 본체
20: 공조실 23: 배기 댐퍼
50: 실내 52: 아웃렛 바디
53: 셀링 덕트 54: 인렛 바디
59: 플로어 덕트 65: 온도 센서
73: 이산화탄소 센서 76: 정압 센서
90: 제어부 110: 실내공기 흡입부
111: 열교환기 114: 냉수 순환유로
120: 외기 흡입부 121: 외기 댐퍼
130: 바이패스부 131: 바이패스 댐퍼
210: 송풍 기구 310: 취출구

Claims (17)

  1. 실내공기 흡입부와, 상기 실내공기 흡입부로 유입된 공기와 열교환하는 열교환기와, 상기 열교환기를 바이패스하여 공기가 유입되는 바이패스부를 포함하는 공조 유닛;
    상기 열교환기와 냉수 순환유로로 연결된 칠러 유닛;
    상기 바이패스부에 설치된 바이패스 댐퍼;
    상기 냉수 순환유로에 설치된 냉각수 밸브;
    상기 공조유닛이 설치된 공조실과 실내 및 상기 공조실과 상기 실내를 연결하는 덕트 중 적어도 하나에 설치되어, 리턴온도, 실내온도, 급기온도 중 적어도 하나를 측정하는 온도센서; 및
    정시 제어모드시, 상기 온도센서에서 감지된 측정온도와 희망온도에 따라 상기 바이패스 댐퍼와 상기 냉각수 밸브의 제어 우선순위를 변경하여 제어하는 제어부를 포함하는 공기조화 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 미만이면, 상기 바이패스 댐퍼를 상기 냉각수 밸브보다 우선적으로 제어하는 공기조화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 미만이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 이상이거나 상기 바이패스 댐퍼가 풀 오픈일 때까지 상기 바이패스 댐퍼의 개도를 제1소정주기로 제1설정개도씩 증가시키는 공기조화 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 미만이고 상기 바이패스 댐퍼가 풀 오픈이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 하한 설정치 이상이거나 상기 냉각수 밸브가 풀 클로즈일 때까지 상기 냉각수 밸브의 개도를 제2설정주기로 제2설정개도씩 감소시키는 공기조화 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 초과이면, 상기 냉각수 밸브를 상기 바이패스 댐퍼보다 우선적으로 제어하는 공기조화 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 초과이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 이하이거나 상기 냉각수 밸브가 풀 오픈일 때까지 상기 냉각수 밸브의 개도를 제3소정주기로 제3설정개도씩 증가시키는 공기조화 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 초과이고 상기 냉각수 밸브가 풀 오픈이면, 상기 측정온도가 상기 희망온도의 상한 설정치 이하이거나 상기 바이패스 댐퍼가 풀 클로즈일 때까지 상기 바이패스 댐퍼의 개도를 제4소정주기로 제4설정개도씩 감소시키는 공기조화 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조 유닛이 설치된 공조실에 배치된 배기댐퍼를 더 포함하고,
    상기 공조 유닛은 외기 댐퍼가 설치된 외기 흡입부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 외기 댐퍼 및 상기 배기 댐퍼를 제어하는 공기조화 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정시 제어모드의 진입 시, 상기 외기 댐퍼 및 배기 댐퍼를 각각 설정 개도로 제어하고, 상기 바이패스 댐퍼 및 냉각수 밸브 각각이 풀 오픈되도록 제어하는 공기조화 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정온도가 예냉 판단온도 이상이면, 상기 외기 댐퍼와 상기 배기 댐퍼와 상기 냉각수 밸브 각각이 풀 오픈되도록 제어하고 상기 바이패스 댐퍼가 풀 클로즈 되도록 제어하는 예냉 제어모드를 실시하고,
    상기 측정온도가 상기 예냉 판단온도 미만이면 상기 정시 제어모드를 진입하는 공기조화 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    공기중의 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 이산화탄소 센서에서 측정된 측정농도에 따라 상기 외기 댐퍼 및 배기 댐퍼를 제어하는 공기조화 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정농도가 기설정된 설정농도보다 높으면 상기 외기 댐퍼 및 배기 댐퍼의 개도를 증가시키는 공기조화 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조 유닛은, 취출구 및 상기 취출구로 공기를 송풍시키는 송풍기구를 더 포함하고,
    상기 취출구는 적어도 일부가 실내의 바닥면 아래에 배치되는 플로어 덕트에 연결되고,
    상기 플로어 덕트에는 정압 센서가 구비되고,
    상기 제어부는 상기 정압 센서에서 감지된 측정압력에 의해 상기 송풍 기구의 운전 주파수를 제어하는 공기조화 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정압력이 기설정된 정압보다 낮으면 상기 송풍 기구의 운전 주파수가 높아지도록 제어하는 공기조화 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 정압센서는,
    상기 플로어 덕트의 상기 취출구에서 먼 단부에 배치되는 제1정압센서; 및
    상기 취출구와 제1정압센서 사이에 배치된 제2정압센서를 포함하고,
    상기 측정압력은 상기 제1정압센서 및 상기 제2정압센서에서 각각 측정된 압력의 평균 압력인 공기조화 시스템.
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JP2006220330A (ja) * 2005-02-09 2006-08-24 Mitsubishi Electric Corp 熱交換換気装置

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