KR20190106496A - 습도 제어 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양단이 실내와 연결된 제1 공기 유로; 양단이 실외와 연결된 제2 공기 유로; 상기 제1 공기 유로 상에 구비된 제1 영역, 상기 제2 공기 유로 상에 구비된 제2 영역, 및 회전에 의해 상기 제1 영역과 제2 영역을 교대로 통과하는 흡착제를 포함하는 제습 로터; 상기 제2 공기 유로에서 상기 제2 영역을 향해 유동하는 공기를 가열하기 위한 가열부; 상기 제1 공기 유로에서 상기 제1 영역을 향해 유동하는 공기의 온도 및 습도를 감지하기 위한 제1 센서부; 상기 가열부로 온수를 공급하는 온수 공급부; 및 설정 상대 습도에 따라, 상기 온수의 온도를 조절하도록 상기 온수 공급부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 습도 제어 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.

Description

습도 제어 장치 및 그의 동작 방법{HUMIDITY CONTROL DEVICE AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 습도 제어 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공급되는 온수 온도를 제어함을 통해 목표 제습량을 정밀하게 제어할 수 있는 습도 제어 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
습도 제어 장치는 실내 공기 중의 습기를 흡입하여 실내를 적정 습도로 유지해주는 기기로서, 최근 들어 널리 사용되고 있다. 종래의 습도 제어 장치는 습도 센서 주위의 온도를 고려하지 않고 동작하기 때문에 정밀한 제습이 이뤄지지 않을 수 있다.
즉, 실내 온도가 증가할 경우 상대적으로 상대 습도가 낮아질 수 있고, 실내 온도가 증가할 경우 상대 습도가 높아질 수 있는데, 종래의 습도 제어 장치는 이러한 온도 변화를 고려하지 않기 때문에 실내 온도가 높아 상대 습도량이 낮아지는 경우 실제 실내공간의 제습 운전이 되지 않을 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 실내 온도를 고려하여 정밀하게 습도량을 조절할 수 있는 습도 제어 장치 및 그의 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치는, 양단이 실내와 연결된 제1 공기 유로, 양단이 실외와 연결된 제2 공기 유로, 상기 제1 공기 유로 상에 구비된 제1 영역, 상기 제2 공기 유로 상에 구비된 제2 영역, 및 회전에 의해 상기 제1 영역과 제2 영역을 교대로 통과하는 흡착제를 포함하는 제습 로터, 상기 제2 공기 유로에서 상기 제2 영역을 향해 유동하는 공기를 가열하기 위한 가열부, 상기 제1 공기 유로에서 상기 제1 영역을 향해 유동하는 공기의 온도 및 습도를 감지하기 위한 제1 센서부, 상기 가열부로 온수를 공급하는 온수 공급부; 및 상기 제1 센서부에 의해 측정된 공기의 온도, 습도 및 설정 상대 습도에 따라, 상기 온수의 온도를 조절하도록 상기 온수 공급부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 온수 공급부는, 상기 설정 상대 습도가 변화하는 경우 상기 온수의 온도를 변화시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 공기 유로와 제2 공기 유로가 교차하는 지점에 구비되어, 상기 제1 공기 유로와 제2 공기 유로의 유로 방향이 전환되도록 하는 유로 전환부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 하기 수학식 1에 따라 목표 온수 온도를 산출하고, 상기 온수가 상기 목표 온수 온도를 갖도록 상기 온수 공급부를 제어할 수 있다.
[수학식 1]
Qc = Qp + (Pgain * D) (Qc는 목표 온수 온도, Qp는 현재 온수 온도, D는 제1 변수, Pgain은 제2 변수)
또한, 상기 제어부는, 하기 수학식 2 및 3에 따라 각각 상기 제1 변수 및 상기 제2 변수를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
D = Vra - Vtarget (Vra는 현재 수증기량, Vtarget은 목표 수증기량)
[수학식 3]
Pgain = D / Dmax (Dmax는 상수)
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 센서부에 의해 측정된 공기의 온도 및 습도를 통해 상기 현재 수증기량을 산출하고, 상기 제1 센서부에 의해 측정된 공기의 온도 및 상기 설정 상대 습도를 통해 상기 목표 수증기량을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 산출된 상기 목표 온수 온도가 상기 온수 공급부가 공급 가능한 온수의 최대 온도보다 큰 경우 상기 온수의 최대 온도를 상기 목표 온수 온도로 설정하고, 산출된 상기 목표 온수 온도가 상기 온수 공급부가 공급 가능한 온수의 최소 온도보다 작은 경우 상기 온수의 최소 온도를 상기 목표 온수 온도로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치의 동작 방법은, 제1 공기 유로로 유입되는 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 단계, 감지된 실내 공기의 온도 및 습도를 이용하여 현재 수증기량을 산출하고, 상기 감지된 실내 공기의 온도 및 설정 상대 습도를 이용하여 목표 수증기량을 산출하는 단계, 상기 목표 수증기량을 이용하여 목표 온수 온도를 산출하는 단계, 및 목표 온수 온도를 갖는 온수를 제2 공기 유로에 구비된 가열부로 공급하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 목표 온수 온도를 산출하는 단계에서는 하기 수학식 1에 의하여 목표 온수 온도를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Qc = Qp + (Pgain * D) (Qc는 목표 온수 온도, Qp는 현재 온수 온도, D는 제1 변수, Pgain은 제2 변수)
또한, 상기 목표 온수 온도를 산출하는 단계에서는, 하기 수학식 2 및 3에 따라 각각 상기 제1 변수 및 상기 제2 변수를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
D = Vra - Vtarget (Vra는 현재 수증기량, Vtarget은 목표 수증기량)
[수학식 3]
Pgain = D / Dmax (Dmax는 상수)
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 실내 온도에 따라 제거되어야 할 수증기량을 이용한 온수 온도 조절을 조절하므로, 실내 온도를 고려하여 정밀하게 습도량을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치 및 그의 동작 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치는 제1 공기 유로(110; 110a, 110b, 110c), 제1 센서부(120), 제2 센서부(130), 냉각부(140), 제1 송풍기(150), 제2 공기 유로(210; 210a, 210b, 210c), 가열부(220), 제2 송풍기(250), 제습 로터(300), 유로 전환부(400), 온수 공급부(500), 및 제어부(600)를 포함할 수 있다.
제1 공기 유로(110)는 양단이 실내와 연결되는 유로이다. 예를 들어, 제1 공기 유로(110)는 일측의 실내 공기가 유입되는 입구부(110a)와, 제습 로터(300)의 제1 영역(310)을 통과하는 중간부(110b)와, 상기 유입된 실내 공기를 다시 실내의 타측으로 토출하기 위한 출구부(110c)로 이루어진다.
상기 제1 공기 유로(110)는 공기가 유동되는 경로를 나타내는 것으로서, 공기가 유동되는 배관뿐만 아니라 공기가 유동되는 공간으로 구성될 수도 있으며, 이는 제2 공기 유로(210)도 동일하게 적용될 수 있다.
제1 공기 유로(110)에는 제1 센서부(120), 제2 센서부(130), 냉각부(140), 및 제1 송풍기(150)가 순차적으로 구비될 수 있다.
제1 센서부(120)는 제1 공기 유로(110)의 중간부(110b)에 구비되어, 실내에서 흡입되어 제습 로터(300)의 제1 영역(310)으로 향하는 공기의 온도 및 습도를 감지할 수 있다.
제2 센서부(130)는 제1 공기 유로(110)의 중간부(110b)에 구비되어, 제습 로터(300)의 제1 영역(310)을 통과하여 냉각부(140)를 향하는 공기의 온도 및 습도를 감지할 수 있다.
이러한 제1 센서부(120) 및 제2 센서부(130)는 측정된 공기의 온도 및 습도 정보를 제어부(600)로 전달할 수 있다.
냉각부(140)는 제습 로터(300)를 통과하면서 제습된 제1 공기 유로(110)의 공기를 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 냉각부(140)는 냉각부(140)를 거쳐가는 공기에 물을 분사하여 분사된 물의 증발 과정에서 공기가 냉각되도록 하는 증발식 냉각기일 수 있으나, 냉각 방식은 다양하게 변화될 수 있다. 따라서 상기 냉각부(140)를 통과한 공기는 실내로 공급되어 실내를 냉방시킬 수 있다.
제1 송풍기(150)는 실내 공기 또는 실외 공기를 제1 공기 유로(110)로 흡입시키기 위한 것으로서, 제1 공기 유로(110)의 출구부(110c) 측에 구비되어 있다.
제2 공기 유로(210)는 양단이 실외와 연결되는 유로이다. 예를 들어, 제2 공기 유로(210)는 일측의 실외 공기가 유입되는 입구부(210a)와, 제습 로터(300)의 제2 영역(320)을 통과하는 중간부(210b)와, 상기 유입된 실외 공기를 다시 실외의 타측으로 토출하기 위한 출구부(210c)로 이루어진다.
제2 공기 유로(210)에는 가열부(220) 및 제2 송풍기(250)가 순차적으로 구비될 수 있다.
가열부(220)는 실외에서 흡입되어 제습 로터(300)의 제2 영역(320)을 향하는 공기를 가열시킬 수 있다. 이때, 가열부(220)는 그 내부에 온수가 유동하는 것으로 구성되어, 내부의 온수와 실외 공기 사이에 열교환이 이루어져 실외 공기를 가열시킬 수 있다. 이를 위하여, 가열부(220)는 온수가 흐르는 온수 코일을 포함할 수 있다.
이때, 온수 공급부(500)는 특정 온도의 온수를 가열부(220)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 온수 공급부(500)는 온수 공급관(510)을 통해 가열부(220)로 온수를 공급하고, 가열부(220)에서 열교환이 이루어진 온수는 온도가 하락한 후 온수 환수관(520)을 통해 온수 공급부(500)로 다시 유동할 수 있다.
또한, 온수 공급부(500)는 제어부(600)의 제어에 따라, 온수의 온도를 조절할 수 있다. 온수 공급부(500)는 다양한 종류의 열원으로 구현될 수 있으며, 예를 들어 열병합 발전소, 열 전용 보일러, 마이크로 터빈, 소형 가스 엔진, 소형 가스터빈 등으로 구현될 수 있다.
제2 송풍기(250)는 실외 공기 또는 실내 공기를 제2 공기 유로(210)로 흡입시키기 위한 것으로서, 제2 공기 유로(210)의 출구부(210c) 측에 구비되어 있다.
제습 로터(300)에는 그 내부에 공기의 수분을 흡착하기 위한 흡착제가 구비될 수 있다. 제습 로터(300)는 중앙에 구비된 축을 중심으로 구동부(미도시)에 의해 회전하도록 형성될 수 있다. 제습 로터(300)는 제습 냉방 운전 중 제1 영역(310)을 통과하는 공기의 수분을 흡착하고, 수분이 흡착된 흡착제 부분이 회전에 의해 제2 영역(320)에 위치하게 되면 제2 영역(320)을 통과하는 실외 공기에 의해 건조되어 재생된다. 제2 영역(320)을 통과하는 실외 공기는 가열부(220)에 의해 가열된 공기이므로 흡착제에 흡착된 수분을 건조시킬 수 있다.
또한, 제습 로터(300)는 가습 운전 중 제2 영역(320)을 통과하는 공기의 수분을 흡착하고, 수분이 흡착된 흡착제 부분이 회전에 의해 제1 영역(310)에 위치하게 되면 제1 영역(310)을 통과하는 공기에 의해 건조되어 재생된다. 제1 영역(310)을 통과하는 실내 공기는 건조한 공기이므로 흡착제에 흡착된 수분을 건조시킬 수 있다.
이와 같이 제습 로터(300)는 회전을 통하여 흡습 및 재생 과정을 반복할 수 있다.
흡착제로는 실리카겔(silicagel)이나 제올라이트(zeolite) 등의 제습제가 사용될 수 있고, 벌집 패턴과 같은 소정의 형태의 패턴으로 구성될 수 있다. 흡착제의 표면에는 고분자 제습제가 코팅될 수 있다. 고분자 제습제(Desiccant Polymer)는 전해질 고분자 물질로 수분과 접촉시 이온화가 되는데, 흡착제에 수분이 접촉하게 되면 이온 농도차에 의한 삼투압 현상으로 세균이 흡착제로부터 제거되므로, 항균 효과를 발생시킨다. 또한, 악취를 발생시키는 암모니아나 황화수소 등도 극성 분자로 이온화된 고분자 제습제에 달라붙어 탈취효과를 발생시킨다. 상기 코팅되는 고분자 제습제로는 실리카(Silica) 또는 지올라이트(zeolite)가 사용될 수 있다.
제어부(600)는 실내의 습도에 따라 제습 로터(300)의 회전수를 가변시킴으로써 실내 습도를 조절할 수 있다. 즉, 실내를 제습하는 경우 제습 로터(300)의 회전수를 증가시키면 제습 로터(300)에 의한 제습량이 증가하고, 제습 로터(300)의 회전수를 감소시키면 제습량이 감소하므로, 실내의 제습량을 조절할 수 있다. 또한, 실내를 가습하는 경우 제습 로터(300)의 회전수를 증가시키면 제습 로터(300)에 의한 가습량이 증가하고, 제습 로터(300)의 회전수를 감소시키면 가습량이 감소하므로, 실내의 가습량을 조절할 수 있다. 이 경우 제어부(600)는 제1 송풍기(150)와 제2 송풍기(160)의 송풍량을 함께 조절하여 실내 습도를 조절할 수 있다.
유로 전환부(400)는, 실내 공기가 유입되는 제1 유입구(410), 실외 공기가 유입되는 제2 유입구(420), 제습 로터(300)의 제1 영역(310)과 연결되는 제1 배출구(430), 제습 로터(300)의 제2 영역(320)과 연결되는 제2 배출구(440), 제1 유입구(410)를 제1 배출구(430) 또는 제2 배출구(440)로 연결시키고 제2 유입구(420)를 제1 배출구(430) 또는 제2 배출구(440)로 연결되도록 연결 방향 전환이 이루어지는 방향 전환 게이트(450)로 이루어진다.
방향 전환 게이트(450)는 제1 유입구(410), 제2 유입구(420), 제1 배출구(430), 및 제2배출구(440)가 교차하는 중앙부에 위치한다. 방향 전환 게이트(450)가 제1 위치에 위치하게 되면 제1 유입구(410)와 제1 배출구(430)가 연결되고, 제2 유입구(420)와 제2 배출구(440)가 연결된다. 상기 제1 위치에서 구동부(미도시)에 의해 방향 전환 게이트(450)가 90도 회전하여 제2 위치가 되면, 제1 유입구(410)는 제2 배출구(440)에 연결되고, 제2 유입구(420)는 제1 배출구(430)에 연결된다.
제어부(600)는 습도 제어 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는 제습 로터(300)의 회전수를 제어하거나, 제1 센서부(120)와 제2 센서부(130)를 통한 온도 및 습도 감지 동작을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(600)는 미리 설정된 설정 상대 습도에 대응하여, 온수 공급부(500)에 의해 공급되는 온수의 온도가 조절되도록 온수 공급부(500)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치는 수증기량을 이용한 제어를 통해 실내 온도의 변화와 상관없이 습도량을 조절할 수 있으며, 가열부(220)에 공급되는 온수 온도를 제어함을 통해 목표 제습량을 정밀하게 제어할 수 있다.
이를 위하여, 설정 상대 습도에 따라 제어부(600)는 온수 공급부(500)로부터 공급되는 온수의 온도가 변화하도록 온수 공급부(500)를 제어할 수 있다. 온수 공급부(500)는 제어부(600)의 제어에 따라 상기 온수의 온도를 변화시킬 수 있다.
이때, 제어부(600)는 하기 수학식 1에 따라 목표 온수 온도(Qc)를 산출하고, 온수가 목표 온수 온도(Qc)를 갖도록 온수 공급부(500)를 제어할 수 있다.
[수학식 1]
Qc = Qp + (Pgain * D) (Qc는 목표 온수 온도, Qp는 현재 온수 온도, D는 제1 변수, Pgain은 제2 변수)
또한, 제어부(600)는 하기 수학식 2 및 3에 따라 각각 제1 변수(D) 및 제2 변수(Pgain)를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
D = Vra - Vtarget (Vra는 현재 수증기량, Vtarget은 목표 수증기량)
[수학식 3]
Pgain = D / Dmax (Dmax는 상수)
이때, 상수(Dmax)는 목표 온수 온도(Qc)가 너무 급격하게 변동되는 것을 방지하기 위한 상수로서, 제1 변수(D)의 최대값으로 설정될 수 있다.
제어부(600)는 제1 센서부(120)에 의해 측정된 공기의 온도 및 습도를 통해 현재 수증기량(Vra)을 산출하고, 상기 제1 센서부(120)에 의해 측정된 공기의 온도 및 설정 상대 습도를 통해 목표 수증기량(Vtarget)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(600)는 기저장된 포화수증기량에 대한 정보를 이용하여 측정된 공기 온도와 습도, 그리고 설정 상대 습도에 대한 정보를 이용하여 목표 수증기량(Vtarget)을 산출할 수 있을 것이다.
또한, 제어부(600)는 산출된 목표 온수 온도(Qc)가 온수 공급부(500)에서 공급 가능한 온수의 최대 온도보다 큰 경우 상기 온수의 최대 온도를 상기 목표 온수 온도(Qc)로 설정할 수 잇다. 또한, 제어부(600)는 산출된 목표 온수 온도(Qc)가 온수 공급부(500)에서 공급 가능한 온수의 최소 온도보다 작은 경우 상기 온수의 최소 온도를 상기 목표 온수 온도(Qc)로 설정할 수 있다.
실례를 들어 제어부(600)에 의한 목표 온수 온도(Qc)의 산출 방식을 살펴보도록 한다. 예를 들어, 제1 센서부(120)에 의해 측정된 실내 공기의 온도 및 현재 상대 습도가 각각 30℃ 및 70%이고, 설정 상대 습도가 30%라고 가정한다(여기서, 설정 상대 습도는 사용자의 조작에 의하여 설정된 값일 수 있음). 또한, 상수(Dmax)는 현재 수증기량과 같은 값이고, 현재 온수 온도(Qp)가 10℃라고 가정한다. 그리고, 온수 공급부(500)의 최대 온도는 80℃이고, 최소 온도는 10℃라고 가정한다.
이때, 포화수증기량표에 의해 제어부(600)는 현재 수증기량(Vra)과 목표 수증기량(Vtarget)을 각각 하기와 같이 산출할 수 있다.
현재 수증기량(Vra): 21.2506[g/m3]
목표 수증기량(Vtarget): 9.1074[g/m3]
따라서, 목표 온수 온도(Qc)는 하기 수학식에 따라 산출될 수 있다.
Qc = 10 + {(12.14 / 21.2506) * 12.14} = 16.94
결국, 제어부(600)는 16.94℃를 목표 온수 온도(Qc)로서 설정하고, 온수 공급부(500)를 통해 공급되는 온수의 온도를 상기 목표 온수 온도(Qc)로 조절할 수 있다.
다른 예를 들어, 제1 센서부(120)에 의해 측정된 실내 공기의 온도 및 현재 상대 습도가 각각 30℃ 및 70%이고, 설정 상대 습도가 40%라고 가정한다(즉, 설정 상대 습도가 사용자의 조작에 의하여 30%에서 40%로 변경된 경우를 가정한다). 또한, 상수(Dmax)는 현재 수증기량과 같은 값이고, 현재 온수 온도(Qp)가 10℃라고 가정한다. 그리고, 온수 공급부(500)의 최대 온도는 80℃이고, 최소 온도는 10℃라고 가정한다.
이때, 포화수증기량표에 의해 제어부(600)는 현재 수증기량(Vra)과 목표 수증기량(Vtarget)을 각각 하기와 같이 산출할 수 있다.
현재 수증기량(Vra): 21.2506[g/m3]
목표 수증기량(Vtarget): 12.1432[g/m3]
따라서, 목표 온수 온도(Qc)는 하기 수학식에 따라 산출될 수 있다.
Qc = 10 + {(9.1074 / 21.2506) * 9.1074} = 13.90
결국, 제어부(600)는 13.9℃를 목표 온수 온도(Qc)로서 설정하고, 온수 공급부(500)를 통해 공급되는 온수의 온도를 상기 목표 온수 온도(Qc)로 조절할 수 있다.
상기 예시들에서, 온수 공급부(500)의 최소 온도가 20℃인 경우에는, 제어부(600)는 목표 온수 온도(Qc)를 20℃로 설정할 수 있다.
이와 유사하게, 산출된 목표 온수 온도(Qc)가 온수 공급부(500)의 최대 온도보다 큰 경우, 상기 온수 공급부(500)의 최대 온도를 목표 온수 온도(Qc)로 설정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치의 동작 방법을 설명하도록 하며, 앞서 설명한 내용과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.
본 발명의 실시예에 의한 습도 제어 장치의 동작 방법은 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 단계(S10), 현재 수증기량과 목표 수증기량을 산출하는 단계(S20), 목표 온수 온도를 산출하는 단계(S30), 목표 온수 온도에 맞추어 온수를 공급하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
먼저, 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 단계(S10)에서는 제1 공기 유로(110)에 구비된 제1 센서부(120)를 통해 실내 공기의 온도 및 습도를 측정할 수 있다.
현재 수증기량과 목표 수증기량을 산출하는 단계(S20)에서는 이전 단계(S10)에서 측정된 실내 공기의 온도 및 습도를 통해 현재 수증기량(Vra)를 산출하고, 이전 단계(S10)에서 측정된 실내 공기의 온도 및 설정 상대 습도를 통해 목표 수증기량(Vtarget)를 산출할 수 있다.
목표 온수 온도를 산출하는 단계(S30)에서는 앞서 설명한 수학식 1, 2, 및 3을 이용하여 목표 온수 온도(Qc)를 산출할 수 있다.
목표 온수 온도에 맞추어 온수를 공급하는 단계(S40)에서는 이전 단계(S30)에서 산출된 목표 온수 온도(Qc)에 맞추어 온수를 제2 공기 유로에 구비된 가열부(220)로 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 습도 제어 장치는 목표 수증기량이 현재 수증기량보다 작으면 제습량이 늘어나도록 습도 제어 장치로 공급되는 온수 온도를 증가시키고, 목표 수증기량이 현재 수증기량보다 크면 제습량이 줄어들도록 습도 제어 장치로 공급되는 온수 온도를 줄일 수 있다. 이러한 동작에 의하여 실내의 목표 수증기량은 실시간으로 정밀하게 유지될 수 있을 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 제1 공기 유로 120: 제1 센서부
130: 제2 센서부 140: 냉각부
150: 제1 송풍기 210: 제2 공기 유로
220: 가열부 250: 제2 송풍기
300: 제습 로터 400: 유로 전환부
500: 온수 공급부 600: 제어부

Claims (10)

  1. 양단이 실내와 연결된 제1 공기 유로;
    양단이 실외와 연결된 제2 공기 유로;
    상기 제1 공기 유로 상에 구비된 제1 영역, 상기 제2 공기 유로 상에 구비된 제2 영역, 및 회전에 의해 상기 제1 영역과 제2 영역을 교대로 통과하는 흡착제를 포함하는 제습 로터;
    상기 제2 공기 유로에서 상기 제2 영역을 향해 유동하는 공기를 가열하기 위한 가열부;
    상기 제1 공기 유로에서 상기 제1 영역을 향해 유동하는 공기의 온도 및 습도를 감지하기 위한 제1 센서부;
    상기 가열부로 온수를 공급하는 온수 공급부; 및
    상기 제1 센서부에 의해 측정된 공기의 온도, 습도 및 설정 상대 습도에 따라, 상기 온수의 온도를 조절하도록 상기 온수 공급부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 습도 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온수 공급부는,
    상기 설정 상대 습도가 변화하는 경우 상기 온수의 온도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 습도 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공기 유로와 제2 공기 유로가 교차하는 지점에 구비되어, 상기 제1 공기 유로와 제2 공기 유로의 유로 방향이 전환되도록 하는 유로 전환부;
    를 더 포함하는 습도 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    하기 수학식 1에 따라 목표 온수 온도를 산출하고, 상기 온수가 상기 목표 온수 온도를 갖도록 상기 온수 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 습도 제어 장치.
    [수학식 1]
    Qc = Qp + (Pgain * D) (Qc는 목표 온수 온도, Qp는 현재 온수 온도, D는 제1 변수, Pgain은 제2 변수)
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    하기 수학식 2 및 3에 따라 각각 상기 제1 변수 및 상기 제2 변수를 산출하는 것을 특징으로 하는 습도 제어 장치.
    [수학식 2]
    D = Vra - Vtarget (Vra는 현재 수증기량, Vtarget은 목표 수증기량)
    [수학식 3]
    Pgain = D / Dmax (Dmax는 상수)
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 센서부에 의해 측정된 공기의 온도 및 습도를 통해 상기 현재 수증기량을 산출하고, 상기 제1 센서부에 의해 측정된 공기의 온도 및 상기 설정 상대 습도를 통해 상기 목표 수증기량을 산출하는 것을 특징으로 하는 습도 제어 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 산출된 상기 목표 온수 온도가 상기 온수 공급부가 공급 가능한 온수의 최대 온도보다 큰 경우 상기 온수의 최대 온도를 상기 목표 온수 온도로 설정하고, 산출된 상기 목표 온수 온도가 상기 온수 공급부가 공급 가능한 온수의 최소 온도보다 작은 경우 상기 온수의 최소 온도를 상기 목표 온수 온도로 설정하는 것을 특징으로 하는 습도 제어 장치.
  8. 제1 공기 유로로 유입되는 실내 공기의 온도 및 습도를 측정하는 단계;
    감지된 실내 공기의 온도 및 습도를 이용하여 현재 수증기량을 산출하고, 상기 감지된 실내 공기의 온도 및 설정 상대 습도를 이용하여 목표 수증기량을 산출하는 단계;
    상기 목표 수증기량을 이용하여 목표 온수 온도를 산출하는 단계; 및
    목표 온수 온도를 갖는 온수를 제2 공기 유로에 구비된 가열부로 공급하는 단계; 를 포함하는 습도 제어 장치의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 목표 온수 온도를 산출하는 단계에서는, 수학식 1에 따라 상기 목표 온수 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 습도 제어 장치의 동작 방법.
    [수학식 1]
    Qc = Qp + (Pgain * D) (Qc는 목표 온수 온도, Qp는 현재 온수 온도, D는 제1 변수, Pgain은 제2 변수)
  10. 제9항에 있어서,
    상기 목표 온수 온도를 산출하는 단계에서는, 하기 수학식 2 및 3에 따라 각각 상기 제1 변수 및 상기 제2 변수를 산출하는 것을 특징으로 하는 습도 제어 장치의 동작 방법.
    [수학식 2]
    D = Vra - Vtarget (Vra는 현재 수증기량, Vtarget은 목표 수증기량)
    [수학식 3]
    Pgain = D / Dmax (Dmax는 상수)

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KR20170139844A (ko) * 2016-06-10 2017-12-20 주식회사 경동나비엔 공기조화기의 동파방지장치 및 제어방법

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